《水污染控制原理》课程教学课件（知识点PPT）第6讲 膜分离法

G武汉理工大学研究生精品课程水污染控制原理环境工程学硕学位课主讲人：方继敏

武汉理工大学研究生精品课程 水污染控制原理 环境工程学硕学位课 主讲人：方继敏

水污染控制原理第六讲膜分离法主讲人：方继敏E-mail: 196379@163.com

第六讲 膜分离法 主讲人：方继敏 E-mail：196379@163.com 水污染控制原理

水污染控制原理主要内容：几种膜分离法重点：膜分离的原理与应用、渗透与反渗透

水污染控制原理 ⚫ 主要内容： 几种膜分离法 ⚫ 重点： 膜分离的原理与应用、渗透与反渗透

第一节膜分离法概述水污染控制原理1.定义膜分离法是微孔过滤、超滤、反渗透、渗析、电渗析方法的统称。2.几种膜分离法微孔过滤、超滤和反渗透是以压力差作为驱动力的膜分离法。·渗析是以浓度差作为驱动力的膜分离法。电渗析是利用离子交换膜对水中离子的选择性，以电位差作为驱动力的膜分离法

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 1. 定义 膜分离法是微孔过滤、超滤、反渗透、渗析、电渗析方法的统称。 2.几种膜分离法 微孔过滤、超滤和反渗透是以压力差作为驱动力的膜分离法。 渗析是以浓度差作为驱动力的膜分离法。 电渗析是利用离子交换膜对水中离子的选择性，以电位差作为驱动 力的膜分离法

第一节膜分离法概述水污染控制原理3.膜分离法区别孔径不同、操作压力不同反渗透大溶质超滤颗粒物过滤膜的平均孔径1nm101001000(1μm)操作压力0.70.070.007MPa图6-1滤膜孔径及操作压力

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 3. 膜分离法区别 孔径不同、操作压力不同 图6-1 滤膜孔径及操作压力

第一节膜分离法概述水污染控制原理4.半透膜是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。孔价nm厚度1%皮层+0.8~1MLLrJ20过渡层P99多孔层100~400图6-2半透膜的结构

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 4. 半透膜 是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的通过 具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉 薄膜等。 图6-2 半透膜的结构

第一节膜分离法概述水污染控制原理5.反渗透透反漆透潜进压福纯水清冰浓水纯水RORO图6-3渗透与反渗透示意图

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 5.反渗透 图6-3 渗透与反渗透示意图

第一节膜分离法概述水污染控制原理5.反渗透理想溶液中水的化学位可以表示为：μ = μ° + RT ln X(6.1)平衡时溶液中水的化学位表示为：u= μ°+IIV+ RT In x(6.2)nz(6.3)·RTT:V

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 5.反渗透 理想溶液中水的化学位可以表示为： （6.1） 平衡时溶液中水的化学位表示为： （6.2） （6.3） RT ln x 0  =  + V RT ln x 0 = + + −   RT V n  = • 2

第一节膜分离法概述水污染控制原理5.反渗透反渗透的效率表示为：E = Cn(Q-Qr)CilCrQ0Cif(6.3)反渗透过程中用海水生产每单位体积淡水所需要的最小能量：ARTS,lim WV2-→V(6.4)V海水体积不同压缩程度下其所需的理论耗能量：RTSVW(6.5)2-VVV

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 5.反渗透 反渗透的效率表示为： （6.3） 反渗透过程中用海水生产每单位体积淡水所需要的最小能量： （6.4） 海水体积不同压缩程度下其所需的理论耗能量： （6.5） ( )         = − − = Q Q c c c Q Q Q E P i f i b i f i b P 1 c → − = V ARTS W V V 1 2 1 lim 1 2 2 1 1 1 ( ) ln V V V V V V ARTS W         − = −

第一节膜分离法概述水污染控制原理6.超滤超滤可以在无需清除滤膜上所累积的固体颗粒的条件下保持过滤速度稳定不变：这是超滤与其它过滤方法相比所具有的特点。超滤膜流道压力水一OA→A的浓度C（浓水）含A及BB.B二—A的浓度c,(超滤水)图6-4超滤过程示意

第一节 膜分离法概述 水污染控制原理 6.超滤 超滤可以在无需清除滤膜上所累积的固体颗粒的条件下保持过滤 速度稳定不变．这是超滤与其它过滤方法相比所具有的特点。 图6-4 超滤过程示意