多功能膜分离实验台使用说明书
介绍了多功能膜分离实验台使用说明
ZR-MFL多功能膜分离实训台使用指导书
一、实训目的
1. 理解不一样膜分离工序技艺的原理、设备及流程。
2. 掌控把握 EM、UF、RO 和 NF 的适用界限和对象。
二、实训原理
1．微滤（EM）
微滤膜的微孔直径为 0.22μm，当膜的一面遇到设定有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时，粒径>0.22μm 的悬浮颗粒物质就被截流在膜的一面，粒径<0.22μm 的悬浮颗粒物质与水分子一起透过微滤膜排出。从而达到分离水体中部分悬浮颗粒物质的目的。
实训应用含有少量悬浮颗粒物质的水实行实训，经过测量进水和出水的浊度来表示微滤膜的处置整理效果。
2. 超滤（UF）
超滤膜的微孔直径在 10nm—0.1μm，截流分子量在 2—5 万，界限按照需要实行选用。当膜的一面遇到设定有一定压力、含有一定量颗粒物质的溶液时，粒径>膜孔径的颗粒物质就被截流在膜的一面。为了防止被截流下来的颗粒物质越来越多而堵塞滤膜，往往应用动态过滤的方法实行超滤，即在实行超滤的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持超滤膜表面始终设定有良好的通透性。--超滤膜设备的出水有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
超滤膜可以截留溶液中的细菌、病毒、热源、蛋白质、胶体、大分子有机物等等。实训应用含有少量染料物质的水实行实训，经过测量进水、"净水"和"浓水"的色度改变来表示超滤膜的处置整理效果。
3. 反渗透（RO）
反渗透膜的孔径在 0.1—1nm 之间。反渗透技术是运用高压液体的高压作用，克服渗透膜的渗透压，使溶液中水分子逆方向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端，从而达到去除溶液中大部分离子的目的。
为了防止被截流下来的其他离子越积越多而堵塞 RO 膜，同样应用动态的方法来实行反渗透，即在实行反渗透的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终设定有良好的通透性。--反渗透设备的出水也有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
实训应用自来水实行实训，用在线电导仪测量进水、"净水"和"浓水"的电导率改变，表示反渗透膜的处置整理效果。
4. 纳滤（NF）
纳滤膜的孔径界限介于反渗透膜和超滤膜之间。纳滤技术是从反渗透技术中派生出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，可以截留 95％的小分子约为 1nm 的物质。
纳滤膜的特别点在于：较低的反渗透压和较高的膜通透性，--可以节能；经过纳滤膜的反渗透作用，可以去除多价的离子，保留部分低价的对人体有益的矿物离子。
为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞 NF 膜，同样应用动态的方法来实行反渗透，即在实行反渗透的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终设定有良好的通透性。--纳滤设备的出水也有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
实训直接应用自来水实行实训，用在线电导仪来测量进水、"净水"和"浓水"的电导率改变，来表示纳滤膜的处置整理效果。可以应用原子吸收仪或其他的化学方法来测量反渗透出水与纳滤膜出水中的单价离子，二者加以对比，就可以知道纳滤膜出水中保留了比反渗透出水中更多的有益矿物离子。
三、实训流程与设备
四、实训物料配比方法
1、微滤实训用水的准备
对于微滤过程，可选用 1％浓度左右的碳酸钙溶液作为实训应用的料液。透过液用烧杯接取，查看它随料液浓度或流量改变，透过液侧清澈程度改变。
2、反渗透实训用水的准备
反渗透可分离分子量为 100 级别的离子，学员实训自来水为料液，浓度解析应用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后对比相对数值即可（也可按照实训前做得的浓度－电导率值标准弯弯曲线获取浓度值）。
3、超滤实训用水的准备
本装置中的超滤孔径可分离分子量 5 万级别的大分子，学员实训选用分子量为 6.7 万－6.8 万的牛血清白蛋白配成 0.02％的水溶液作为料液。
4、纳滤实训用水的准备
纳滤实训用水的准备与反渗透实训用水的准备完全一样。
五、实训步骤
按照上述的工序技艺流程图集合实际的实训设备，仔细理解设备的管路连接、流通方向、取样位置，各个阀门的控制功能，各个压力表所指示的位置，电气控制箱式模型块式模型块中各控制开关所控制的对象，各显露仪表所对应的检验测量试验点。
1. 微滤实训实操步骤
（1）向原水箱2中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）向水箱中加入适量碳酸钙，配成浓度为0.01%-0.02%碳酸钙溶液（原水浓度可跟据浊度计的测量界限做适当调动），充分搅拌均匀后取样测量原水浊度。
（3）关闭全部阀门。
（4）全开阀2、阀5、阀7，半开阀1。
（5）打开电源开关,开启不锈钢水泵1，调动阀2，控制进水流量。
（6）查看滤液流量计，无气泡而而且有滤液排出后，平稳运行1-2分钟，从阀6对滤液实行取样，测量滤液的浊度。
（7）改变微滤进水流量，对微滤出水实行取样。
（8）实训结束后关闭不锈钢水泵1，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀24，排走水箱中的液体，然后用把水箱清洗干净。
2. 超滤实训实操步骤
（1）向原水箱2中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）向水箱中加入适量牛血清白蛋白，配成0.02％的水溶液，充分搅拌均匀后取样。
（3）关闭全部阀门。
（4）全开阀2、阀3、阀4、阀5、，半开阀1。
（5）打开电源开关,开启不锈钢水泵1，调动阀2，控制进水流量。调动阀4，使超滤膜的作业压力控制在0.1Mpa。
（6）查看滤液流量计，无气泡而而且有滤液排出后，平稳运行1-2分钟，从阀6对滤液实行取样，用分光光度计测量滤液的浓度。
（7）调动阀4，改变过滤压力，对超滤出水实行取样测量。
（8）实训结束后关闭不锈钢水泵1，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀24，排走水箱中的液体，然后用把水箱清洗干净。
3. 反渗透单元实训实操步骤
（1）向原水箱1中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）关闭全部阀门。
（3）全开阀11、阀12、阀13、阀14，阀19，半开阀9 。
（4）打开电源开关,开启不锈钢水泵2，调动阀12，使反渗透膜的作业压力控制在0.2Mpa。
（5）查看净水流量计，无气泡而而且有滤液排出后，查看净水电导率的改变情况（实训过程中保证原水箱1中水位正常），当净水电导率平稳后，记录原水和净水电导值。
（6）调动阀12，改变反渗透膜的作业压力，重复步骤5。
（7）实训结束后关闭不锈钢水泵2，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀22，阀23，排走水箱中的液体。
4. 纳滤单元实训实操步骤
（1）向原水箱1中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）关闭全部阀门。
（3）全开阀16、阀17、阀18、阀14，阀19，半开阀9 。
（4）打开电源开关,开启不锈钢水泵2，调动阀18，使纳滤膜的作业压力控制在0.2Mpa。
（5）查看净水流量计，无气泡而而且有滤液排出后，查看净水电导率的改变情况（实训过程中保证原水箱1中水位正常），当净水电导率平稳后，记录原水和净水电导值。
（6）调动阀18，改变纳滤膜的作业压力，重复步骤5。
（7）实训结束后关闭不锈钢水泵2，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀22，阀23，排走水箱中的液体。
六、 注意事项
（1）每个单元分离过程前，应用清水彻底清洗水箱和管道线路，方可实行实训。对于微滤集合套件可拆开膜外壳，直接清洗滤芯；对于超滤，纳滤，反渗透膜集合套件则不可打开，否则膜集合套件和管路重新连接后可能造成漏水情况发生。
（2）每一学期的实训课程结束后，先用清水清洗管路，然后在原水箱中配制 0.5-1％浓度的甲醛溶液，用水泵逐个将保护液打入各膜集合套件中，使膜集合套件浸泡在保护液中。
七、实训报告
1. 计算去除率，并对应流量作图；
2. 计算渗透通量，并对应流量作图。
3. 记录实训数值及处置整理见表。
ZR-MFL 多功能膜分离实训台
一、实训目的
1. 理解不一样膜分离工序技艺的原理、设备及流程。
2. 掌控把握 EM、UF、RO 和 NF 的适用界限和对象。
二、实训原理
1．微滤（EM）
微滤膜的微孔直径为 0.22μm，当膜的一面遇到设定有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时，粒径>0.22μm 的悬浮颗粒物质就被截流在膜的一面，粒径<0.22μm 的悬浮颗粒物质与水分子一起透过微滤膜排出。从而达到分离水体中部分悬浮颗粒物质的目的。
实训应用含有少量悬浮颗粒物质的水实行实训，经过测量进水和出水的浊度来表示微滤膜的处置整理效果。
2. 超滤（UF）
超滤膜的微孔直径在 10nm—0.1μm，截流分子量在 2—5 万，界限按照需要实行选用。当膜的一面遇到设定有一定压力、含有一定量颗粒物质的溶液时，粒径>膜孔径的颗粒物质就被截流在膜的一面。为了防止被截流下来的颗粒物质越来越多而堵塞滤膜，往往应用动态过滤的方法实行超滤，即在实行超滤的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持超滤膜表面始终设定有良好的通透性。--超滤膜设备的出水有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
超滤膜可以截留溶液中的细菌、病毒、热源、蛋白质、胶体、大分子有机物等等。实训应用含有少量染料物质的水实行实训，经过测量进水、"净水"和"浓水"的色度改变来表示超滤膜的处置整理效果。
3. 反渗透（RO）
反渗透膜的孔径在 0.1—1nm 之间。反渗透技术是运用高压液体的高压作用，克服渗透膜的渗透压，使溶液中水分子逆方向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端，从而达到去除溶液中大部分离子的目的。
为了防止被截流下来的其他离子越积越多而堵塞 RO 膜，同样应用动态的方法来实行反渗透，即在实行反渗透的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终设定有良好的通透性。--反渗透设备的出水也有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
实训应用自来水实行实训，用在线电导仪测量进水、"净水"和"浓水"的电导率改变，表示反渗透膜的处置整理效果。
4. 纳滤（NF）
纳滤膜的孔径界限介于反渗透膜和超滤膜之间。纳滤技术是从反渗透技术中派生出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，可以截留 95％的小分子约为 1nm 的物质。
纳滤膜的特别点在于：较低的反渗透压和较高的膜通透性，--可以节能；经过纳滤膜的反渗透作用，可以去除多价的离子，保留部分低价的对人体有益的矿物离子。
为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞 NF 膜，同样应用动态的方法来实行反渗透，即在实行反渗透的--运用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终设定有良好的通透性。--纳滤设备的出水也有二股，一股为透过液（净水），一股为截留物液（浓水）。
实训直接应用自来水实行实训，用在线电导仪来测量进水、"净水"和"浓水"的电导率改变，来表示纳滤膜的处置整理效果。可以应用原子吸收仪或其他的化学方法来测量反渗透出水与纳滤膜出水中的单价离子，二者加以对比，就可以知道纳滤膜出水中保留了比反渗透出水中更多的有益矿物离子。
三、实训流程与设备
四、实训物料配比方法
1、微滤实训用水的准备
对于微滤过程，可选用 1％浓度左右的碳酸钙溶液作为实训应用的料液。透过液用烧杯接取，查看它随料液浓度或流量改变，透过液侧清澈程度改变。
2、反渗透实训用水的准备
反渗透可分离分子量为 100 级别的离子，学员实训自来水为料液，浓度解析应用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后对比相对数值即可（也可按照实训前做得的浓度－电导率值标准弯弯曲线获取浓度值）。
3、超滤实训用水的准备
本装置中的超滤孔径可分离分子量 5 万级别的大分子，学员实训选用分子量为 6.7 万－6.8 万的牛血清白蛋白配成 0.02％的水溶液作为料液。
4、纳滤实训用水的准备
纳滤实训用水的准备与反渗透实训用水的准备完全一样。
五、实训步骤
按照上述的工序技艺流程图集合实际的实训设备，仔细理解设备的管路连接、流通方向、取样位置，各个阀门的控制功能，各个压力表所指示的位置，电气控制箱式模型块式模型块中各控制开关所控制的对象，各显露仪表所对应的检验测量试验点。
1. 微滤实训实操步骤
（1）向原水箱2中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）向水箱中加入适量碳酸钙，配成浓度为0.01%-0.02%碳酸钙溶液（原水浓度可跟据浊度计的测量界限做适当调动），充分搅拌均匀后取样测量原水浊度。
（3）关闭全部阀门。
（4）全开阀2、阀5、阀7，半开阀1。
（5）打开电源开关,开启不锈钢水泵1，调动阀2，控制进水流量。
（6）查看滤液流量计，无气泡而而且有滤液排出后，平稳运行1-2分钟，从阀6对滤液实行取样，测量滤液的浊度。
（7）改变微滤进水流量，对微滤出水实行取样。
（8）实训结束后关闭不锈钢水泵1，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀24，排走水箱中的液体，然后用把水箱清洗干净。
2. 超滤实训实操步骤
（1）向原水箱2中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）向水箱中加入适量牛血清白蛋白，配成0.02％的水溶液，充分搅拌均匀后取样。
（3）关闭全部阀门。
（4）全开阀2、阀3、阀4、阀5、，半开阀1。
（5）打开电源开关,开启不锈钢水泵1，调动阀2，控制进水流量。调动阀4，使超滤膜的作业压力控制在0.1Mpa。
（6）查看滤液流量计，无气泡而而且有滤液排出后，平稳运行1-2分钟，从阀6对滤液实行取样，用分光光度计测量滤液的浓度。
（7）调动阀4，改变过滤压力，对超滤出水实行取样测量。
（8）实训结束后关闭不锈钢水泵1，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀24，排走水箱中的液体，然后用把水箱清洗干净。
3. 反渗透单元实训实操步骤
（1）向原水箱1中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）关闭全部阀门。
（3）全开阀11、阀12、阀13、阀14，阀19，半开阀9 。
（4）打开电源开关,开启不锈钢水泵2，调动阀12，使反渗透膜的作业压力控制在0.2Mpa。
（5）查看净水流量计，无气泡而而且有滤液排出后，查看净水电导率的改变情况（实训过程中保证原水箱1中水位正常），当净水电导率平稳后，记录原水和净水电导值。
（6）调动阀12，改变反渗透膜的作业压力，重复步骤5。
（7）实训结束后关闭不锈钢水泵2，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀22，阀23，排走水箱中的液体。
4. 纳滤单元实训实操步骤
（1）向原水箱1中加入自来水，液位达到水箱液位的3/4。
（2）关闭全部阀门。
（3）全开阀16、阀17、阀18、阀14，阀19，半开阀9 。
（4）打开电源开关,开启不锈钢水泵2，调动阀18，使纳滤膜的作业压力控制在0.2Mpa。
（5）查看净水流量计，无气泡而而且有滤液排出后，查看净水电导率的改变情况（实训过程中保证原水箱1中水位正常），当净水电导率平稳后，记录原水和净水电导值。
（6）调动阀18，改变纳滤膜的作业压力，重复步骤5。
（7）实训结束后关闭不锈钢水泵2，关闭本次实训使用的所用阀门，关闭电源开关。打开水箱排空阀22，阀23，排走水箱中的液体。
六、 注意事项
（1）每个单元分离过程前，应用清水彻底清洗水箱和管道线路，方可实行实训。对于微滤集合套件可拆开膜外壳，直接清洗滤芯；对于超滤，纳滤，反渗透膜集合套件则不可打开，否则膜集合套件和管路重新连接后可能造成漏水情况发生。
（2）每一学期的实训课程结束后，先用清水清洗管路，然后在原水箱中配制 0.5-1％浓度的甲醛溶液，用水泵逐个将保护液打入各膜集合套件中，使膜集合套件浸泡在保护液中。
七、实训报告
1. 计算去除率，并对应流量作图；
2. 计算渗透通量，并对应流量作图。
3. 记录实训数值及处置整理见表。
ZR-MFL 多功能膜分离实训台
| 装置特别点 |
1、加压动力集合套件应用不锈钢多级高压离心泵，设定有高压力、高效率、耐腐蚀、自吸能力强等优点，压力、流量可自由调动。 2、整体构造紧凑，实操简便，运行体积小。 3、系统应用透明塑料管路及备品备件，承压高、耐腐蚀、而而且密封性好。 |
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| 装置功能 |
1、体现膜分离集合套件的基础构造及流程。 2、可实行超滤、微滤透、反渗纳滤透、纳滤4种膜分离工序技艺的系统实训；掌控把握4种膜的适应界限和实操方法。 3、可按照进水、浓水和净水的流量及含盐量，计算回收率、脱盐率；研究影响反渗透膜分离功能的主要因素及其影响规律。 |
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| 主要配备装备 | 出水槽、原水槽、高压泵、离心泵、预过滤器、反渗透膜集合套件、纳滤膜集合套件、超滤集合套件、微滤膜集合套件、压力表、液体流量计、压力控制器、电导率仪、管路、阀门、高品质铝制型材框体构造。 | |||
| 公用设施 |
水：装置自带水箱，连接自来水。实训时由水箱循环泵送入系统，循环使用。 电：电压（V）（V）AC380V，功率（W）（W）2.0KW，标准三相四线制。每个实训室需配备装备1～2个接地点（安全地及信号地）。 实训物料：自来水或聚乙二醇，外配设备：分光光度计 |
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| 技术功能数值 |
1、预过滤器：20英寸5μm粗滤器，数量2个。 2、反渗透膜集合套件应用应用4040型膜，膜直径：φ100mm；长度：1014mm；脱盐率：95%；大压力：3.16MPa。应用不锈钢压力容器。 3、超滤膜集合套件：聚丙烯中孔纤维，孔径：0.01—0.3μm,孔隙率：50%-55%，截留分子量：5万,使用温度（℃）（℃）：44℃-73℃；大作业压力：4Kg/cm2，出水量为60-600L/h。 4、纳滤膜集合套件应用4040型膜，不锈钢外壳，进水pH 值3.0—10，高进水温度（℃）（℃）45-80℃。应用不锈钢压力容器。 5、 微滤膜集合套件：块状炭 + 工程塑料外壳，出水量250-2500L/H，孔径0.2μm。 6、电导率仪测量：反渗透膜进水、出口淡水、出口浓水，纳滤膜进水、出口淡水、出口浓水的浓度改变。共计6台在线电导率仪，测量界限0-1999μS/cm。 7、微滤膜出水流量：管式流量计，测量界限60-600L/h。 8、超滤膜淡水和浓水流量：管式流量计，测量界限25-250L/h。 9、反渗透膜淡水和浓水流量：管式流量计，测量界限16-160L/h。 10、纳滤膜淡水和浓水流量：管式流量计，测量界限16-160L/h。 11、压力：不锈钢指针防震压力表，测量界限0-0.6MPa和0-1.6MPa。 12、不锈钢多级高压离心泵：流量界限1.0-2.5 m3/h ，扬程40-102m，功率（W）（W）0.75KW。 13、不锈钢离心泵：流量界限0.5-3.5 m3/h，扬程16-28m，功率（W）（W）0.55KW。 14、原水槽：容积80L，优质PP材料，厚度8mm。 15、出水槽：容积80L，优质PP材料，厚度8mm。 16、管路：透明，壁厚≥2.0mm，透明可视材料。 17、压力开关：0～0.6MPa，低压保护，延时保护。 18、电压（V）（V）：380V，总功率（W）（W）：2.0kW。 19、正泰电器：接触器、带灯开关、漏电保护空气开关。 20、外观尺寸：2000×550×2000mm（长×宽×高），外观为可位移式设计，带刹车轮，高品质铝制型材框体构造，无焊接点，装配拆卸便利，水平调动支撑型脚轮。 21、工程化标识：含有设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学员处于安全的实训实操环境中，学会工程化管路标识认知，培养学员工程化理念。 |
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| 测控包括 | 变量 | 检验测量试验机构 | 显露机构 | 执行机构 |
| 电导率 | 电导传感器 | 电导率显露仪 | 无 | |
| 流量 | 转子流量计 | 转子流量计 | 手动阀控 | |
| 膜分离压力 | 指针式压力表 | 压力表就地显露 | 无 | |
