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第5节 反渗透工艺原理与工作特征在线视频

下一节:讨论题

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第5节 反渗透工艺原理与工作特征课程教案、知识点、字幕

同学们好！前面我们介绍了电渗析

从这一讲开始我们介绍另外一种膜分离技术-反渗透

大家先来看这个实验

如果用一张半透膜将淡水和盐水隔开

淡水中的水分子就会自发地通过半透膜而渗入到盐水中

这种现象我们称之为渗透现象

它是一种自发过程，但通常需要有半透膜才能表现出来

这种渗透现象可以根据热力学原理，利用溶液化学势的变化进行解释

任何溶液中水的化学势都可以用这个式子进行计算

其中，x是溶液中水的摩尔分数，T是热力学温度，p是压力

对于溶液来讲，x小于1，x的对数是负值

因此溶液的化学势小于纯水，即纯水的化学势高于盐水的化学势

因此纯水和盐水用半透膜隔开时

纯水中的水分子就会向着化学势低的盐水侧渗透

如果渗透达到动态平衡，半透膜两侧就会存在一定的水位差

如图所示，这个高度称为盐水的渗透压π

渗透压是区分溶液与纯水性质之间差别的一种标志

与溶液的浓度和热力学温度有关，通常可以用这个式子计算

如果我们在盐水侧施加压力p，且压力大于渗透压π时

则盐水中的水分子将透过半透膜向淡水一侧流动，这就是反渗透现象

利用反渗透的工作原理，我们就可以通过反渗透膜截留盐水中的无机盐离子

达到脱盐的目的，从而获得纯净的脱盐水

在反渗透中，反渗透膜材料是重要的组成部分

膜材料包括各种高分子材料和无机材料

目前在工业中应用比较广泛的有醋酸纤维素类的膜材料

如三醋酸纤维素膜和聚酰胺类膜，如聚酰胺非对称膜和聚酰胺复合膜

其中聚酰胺复合膜是近年来开发出的应用最为广泛的反渗透膜材料

其结构如图所示，主要由三层组成

最下面是由聚酯材料增强无纺布

中间是聚砜材料多孔中间支撑层

最上方是聚酰胺材料超薄分离层

在反渗透过程中起分离水和盐分子的作用

在反渗透膜组件中，最具代表性、应用最广泛的是卷式膜组件

这是卷式膜组件的结构示意图

大家可以看到，这是反渗透膜

这是进水隔网，进水隔网的主要作用有两个

第一是为进水提供流道

第二是通过隔网的设置增加膜表面水流的湍流程度

从而减少膜表面浓差极化现象的产生

这是产水隔网，产水隔网的主要功能是均匀收集通过反渗透膜的脱盐水

并将脱盐水导向设置在中心的产水管

原水从右侧通过进水隔网进入反渗透膜单元内

位于中心的产水管收集脱盐水，从中心流出

浓水从设置在左侧的浓水管排出

下面，我们通过一个录像片，来看看

这种卷式反渗透膜组件是如何组装起来的

这是反渗透膜 ，在反渗透膜之间，添加进水隔网

一方面为进水提供流道

另一方面，通过隔网增加膜表面的湍流程度，减少膜表面的浓差极化现象

在反渗透膜的另一侧，即出水侧，添加产水隔网

均匀收集在高压下通过反渗透膜的脱盐水

产水隔网的三个方向用胶粘剂粘合，引导产水通过产水隔网流向产水管

最后，整张膜围绕产水管卷起来，形成膜组件单元

原水通过进水隔网流入

被截留在膜表面的离子随进水从进水隔网流出，形成浓水

在高压下，水通过反渗透膜，达到产水隔网腔道

绕着环形腔道最终进入中心产水管，淡水从中心管再流出

在一只完整的反渗透膜组件中，通常包含多个这样的卷式反渗透单元

最后由耐高压的外壳包裹，形成反渗透膜组件

几个膜组件成组运行，原水由高压泵被打入到膜组件

随着原水在膜组件中流动，水会透过反渗透膜

而粒径相对较大的离子、病毒等会被截留在膜外，随原水流出，形成浓水出水

透过反渗透膜的水从中心管收集后，形成淡水出水

这一讲介绍了反渗透原理与工作特征

下一讲将介绍反渗透的相关工作计算

水处理工程-物化技术课程列表：

第0章 绪论

-0-1 课程定位

--讨论题

-0-2 给水处理工艺

--0-2 给水处理工艺

--讨论题

-0-3 废水处理工艺

--0-3 废水处理工艺

--讨论题

-第0章 绪论 测试题

第1章 混凝

-1-1 概述

--1-1 概述

--讨论题

-1-2 胶体的主要性质

-- 1-2 胶体的主要性质

--讨论题

-1-3 水的混凝机理与过程

--1-3 水的混凝机理与过程

--讨论题

-1-4 混凝剂与絮凝剂

-- 1-4 混凝剂与絮凝剂

--讨论题

-1-5 混凝动力学

--1-5 混凝动力学

--Announcement

--讨论题

-1-6 混凝效果的主要影响因素

--1-6 混凝效果的主要影响因素

--讨论题

-1-7 混凝设备

--1-7 混凝设备

--讨论题

-第1章 混凝 测试题

第2章 沉淀

-2-1 概述

--2-1 概述

--讨论题

-2-2 自由沉淀

--2-2 自由沉淀

--讨论题

-2-3 絮凝沉淀

--2-3 絮凝沉淀

--讨论题

-2-4 拥挤沉淀

--2-4 拥挤沉淀

--讨论题

-2-5 平流沉淀池

--2-5 平流沉淀池

--讨论题

-2-6 平流沉淀池工艺计算

--2-6 平流沉淀池工艺计算

--讨论题

-2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--讨论题

-2-8 斜板沉淀池

--2-8 斜板沉淀池

--讨论题

-2-9 澄清池

--2-9 澄清池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及说明

--竖流沉淀池

--浏览器设置方法

--机械搅拌澄清池

--辐流沉淀池

-第2章 沉淀 测试题

-第2章 沉淀 测试题2

第3章 气浮

-3-1 概述

--3-1 概述

--讨论题

-3-2 气浮理论基础

--3-2 气浮理论基础

--讨论题

-3-3 加压溶气气浮

--3-3 加压溶气气浮

--讨论题

-第3章 气浮 测试题

第4章 过滤

-4-1 概述

--4-1 概述

--讨论题

-4-2 普通快滤池构成与工作过程

--4-2 普通快滤池构成与工作过程

--讨论题

-4-3 滤池的水头损失

--4-3 滤池的水头损失

--讨论题

-4-4 滤池的过滤方式

--4-4 滤池的过滤方式

--讨论题

-4-5 滤料

--4-5 滤料

--讨论题

-4-6 配水系统

--4-6 配水系统

--讨论题

-4-7 滤池冲洗

--4-7 滤池冲洗

--讨论题

-4-8 虹吸滤池

--4-8 虹吸滤池

--讨论题

-4-9 重力无阀滤池

--4-9 重力无阀滤池

--讨论题

-4-10 移动罩滤池

--4-10 移动罩滤池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及设置说明

--普通快滤池

--浏览器设置说明

--虹吸滤池

--浏览器设置说明

-第4章 过滤 测试题

第5章 消毒

-5-1 概述

--5-1 概述

--讨论题

-5-2 消毒的影响因素

--5-2 消毒的影响因素

--讨论题

-5-3 氯消毒

--5-3 氯消毒

--勘误

--讨论题

-5-4 二氧化氯消毒

--5-4 二氧化氯消毒

--讨论题

-5-5 紫外线消毒

--5-5 紫外线消毒

--讨论题

-第5章 消毒 测试题

第6章 离子交换

-6-1 离子交换树脂

--6-1 离子交换树脂

--讨论题

-6-2 离子交换反应特性

--6-2 离子交换反应特性

--讨论题

-6-3 阳离子交换树脂特性

--6-3 阳离子交换树脂特性

--讨论题

-6-4 阴离子交换树脂特性

--6-4 阴离子交换树脂特性

--讨论题

-6-5 离子交换软化系统

--6-5 离子交换软化系统

--讨论题

-6-6 离子交换除盐系统

--6-6 离子交换除盐系统

--讨论题

-6-7 离子交换设备

--6-7 离子交换设备

--讨论题

-6-8 离子交换法处理工业废水

--6-8 离子交换法处理工业废水

--讨论题

-第6章 离子交换 测试题

第7章 膜分离

-第1节 概述

--第1节 概述

--讨论题

-第2节 电渗析原理与过程

--第2节 电渗析原理与过程

--讨论题

-第3节 电渗析器构造与组装

--第3节 电渗析器构造与组装

--讨论题

-第4节 电渗析工艺计算

--第4节 电渗析工艺计算

--讨论题

-第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--讨论题

-第6节 反渗透工艺计算

--第6节 反渗透工艺计算

--讨论题

-第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--讨论题

-第8节 超滤和微滤工艺计算

--第8节 超滤和微滤工艺计算

--讨论题

-第7章 膜分离 测试题

第8章 氧化还原

-8-1 氧化还原基础与分类

--8-1 氧化还原基础与分类

--讨论题

-8-2 臭氧氧化

--8-2 臭氧氧化

--讨论题

-8-3 光催化氧化

--8-3 光催化氧化

--讨论题

-8-4 超临界水氧化

--8-4 超临界水氧化

--讨论题

-8-5 电解

--8-5 电解

--讨论题

-第8章 氧化还原 测试题

第9章 吸附

-9-1 概述

--9-1 概述

--讨论题

-9-2 吸附平衡与吸附等温线

--9-2 吸附平衡与吸附等温线

--讨论题

-9-3 吸附穿透曲线

--9-3 吸附穿透曲线

--讨论题

-第9章 吸附 测试题

第5节 反渗透工艺原理与工作特征笔记与讨论

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