实验十二 膜分离实验
一、实验目的
1、膜分离效率测定
2、溶质渗透速率测定
3、膜阻渗透率的测定
二、实验原理
超滤与反渗透一样也依靠压力推动和半透膜实现分离。两种方法的区别在于超滤受渗透压的影响较小，能在低压力下操作（一般0.1～0.5Mpa），而反渗透的操作压力为2～10Mpa，超滤适用于分离分子量大于500、直径为0.005～10
的大分子和胶体,如细菌、病毒、淀粉、树胶、蛋白质、粘土和油漆色料等，这类液体在中等浓度时，渗透压很小。
超滤过程在本质上是一种筛滤过程，膜表面的孔隙大小是主要的控制因素，溶质能否被膜孔截留取决于溶质粒子的大小、形状、柔韧性以及操作条件等，而与膜的化学性质关系不大。因此可以用微孔模型来分析超滤的传质过程。
微孔模型将膜孔隙当作垂直于膜表面的圆柱体来处理，水在孔隙中的流动可看作层流，其通量与压力差
成正比并与膜的阻力
成反比，
三、实验装置
四、实验操作步骤与注意事项
1.先了解整个实验的流程，对各个设备及阀门有一定的了解。配制好混合液（可以为污水、淀粉悬浮液、皂化液等）。需注意所配混合液浓度不应过浓，否则会影响膜的使用寿命。
2.灌泵，打开电源开关，然后再打开泵开关，实验开始进行，在开始实验时除阀1外其它各阀均为关闭，启动泵后再打开阀4（即流量计上带有的针形阀至一定开度）、阀5、阀6和阀7。同时用秒表记录下超滤所用的时间、膜内外两侧的压力数值（因出口压力很小，固当超滤的工作压力很小时便可近似为零）以及滤液池中的滤液量。
3.分别在滤液池和混合液池内取样，并用分光光度计对其浓度等进行分析。
4.进行一次实验之后，或者是超滤的速度非常慢时，需对膜组件进行冲洗。即把超滤时打开的阀全都关好，再逐一打开阀2、阀3、阀8。冲洗的水直接排入地沟。实验老师应准备胶管或一容器将其及时转移走，避免造成地面溢水。
5.反冲洗前最好先用冲洗水流经一次膜组件，带走输送管道中积留的杂质，避免其影响超滤的效果和缩短膜的使用寿命。意外情况下有杂质进入，可以拆下膜组件的外壳，对其直接清洗，但要注意一般情况下不要有此操作。
6.对于分光光度计的使用请认真阅读其说明书，按要求操作。
五、实验结果处理
实验数据记录
序号 |
流量L/h |
内侧压力 pa |
外侧压力 pa |
超滤时间 min |
计量桶读数 L |
混合液浓度 |
超滤液浓度 |
1 |
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2 |
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分离效率：
%
溶质渗透速率 = 溶质渗透的总量/时间
膜阻渗透率 = 超滤液的体积/时间
思考题
1.为什么开始实验时的超滤速度比实验一段时间后的速度要快一些？
2.超滤与反渗透有什么区别？
