為什麼發生濃差極化現象超濾

⑴ 比較電滲析和超濾工藝中濃差極化的異同點是什麼

比較電滲析和超濾工藝中濃差極化的異同點是什麼
1.超濾過程中的濃差極化

在膜專分離過程中，大分子溶質被屬膜所截留並不斷累積在膜表面上，使溶質在膜面處的濃度Cm高於主體溶液中的濃度Cb，從而形成濃度差Cm-Cb，並促使溶質的反向擴散。這種現象稱為濃差極化。

2.電滲析
電滲析法是利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而製得淡水的。

⑵ 反滲透和超濾分離過程中濃差極化導致通量降低的原因有什麼不一樣

反滲透(RO)
過濾精度為0.0001微米左右，是美國60年代初研製的一種超高精度的利用壓差的膜法內分離技容術。是一種需要加電、加壓的膜法分離技術，可濾除水中的幾乎一切的雜質（包括有害的和有益的），只能允許水分子通過。一般用於純凈水、工業超純水、醫葯超純水的製造。
超濾(UF)
過濾精度在0.001-0.1微米，是一種利用壓差的膜法分離技術，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質，能保留一些礦物質元素。超濾不需要加電加壓，僅依靠自來水壓力進行過濾。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。可用於中水回用設備。

⑶ 超濾原理的超濾

⑴原理
超濾膜篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
⑵超濾膜與超濾裝置
①超濾膜的種類：
常用的超濾膜有：醋酸纖維素膜，聚碸膜，聚醯胺膜
②超濾裝置：主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等，與反滲透裝置類似。
Ⅰ板框式超濾裝置
優點：裝置牢固，適合在廣泛的壓力范圍內工作；流道間隙大小可調，原水流道不易被雜物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通過增減膜及支撐板的數量可處理不同水量。
缺點：裝置較笨重；單位體積內的有效膜面積較小；膜的強度要求較高，一般做在無紡布上，以增強膜的機械性能。
Ⅱ管式超濾裝置
優點：原液流道截留面積較大，不易堵塞；膜面的清洗比較容易，可化學清洗或擦洗。
缺點：單位體積內膜的充填密度較低，佔地面積大；膜管的彎頭及連接件多，設備安裝費時。
Ⅲ卷式超濾裝置
優點：單位體積內的有效膜面積較大，水在膜表面流動狀態比較好，結構緊湊，佔地面積較小。缺點：進水預處理要求嚴格，對所用的膜強度要求較高，使用過程中，一旦發現膜破損須更換新的膜元件。
Ⅳ中空纖維式超濾裝置：
優點：單位體積內有效膜面積最大，工作效率最高，佔地面積小。中空纖維無須支撐物。
缺點：膜的清洗較困難，只能用水力沖洗或化學清洗，不能用機械清洗，另外，中空纖維膜損壞後要更換整個組件。
③超濾工藝參數
主要參數有膜通量、膜清洗和膜壽命。
在操作壓力為0.11～0.6Mpa，溫度小於60℃時，超濾膜的膜通量以1～500L/m2h為宜。影響膜通量的因素有：進水流速、操作壓力、溫度、進水濃度和原水預處理等。
膜必須定期清洗，以延長膜的壽命，正常使用的膜的壽命為12～18個月。
④超濾在廢水處理中的應用
如今已應用在汽車製造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。
超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。
超濾原理並不復雜。在超濾過程中，由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。
a． 超濾與傳統的預處理工藝相比，系統簡單、操作方便、佔地小、投資省、且水質極優，可滿足各類反滲透裝置的進水要求。
b． 合理地選擇運行條件和清洗工藝，可完全控制超濾的濃差極化問題，使此預處理方法更可靠。
c．超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性,因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統的預處理中。
在超濾過程中，水深液在壓力推動下，流經膜表面，小於膜孔的深劑（水）及小分子溶質透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質及溶質集團被截留，隨水流排出，成為深縮液。超濾過程為動態過濾，分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨於平衡，且通過清洗可以恢復。
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20－1000A°之間。中空纖維超濾器（膜）具有單位溶器內充填密度高，佔地面積小等優點。
超濾技術的優缺點
與傳統分離方法相比，超濾技術具有以下特點：
1. 濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如葯物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 濾過程不發生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節能環保的分離技術。
3. 超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制和維護。
5. 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。
超濾裝置是在一個密閉的容器中進行，以壓縮空氣為動力，推動容器內的活塞前進，使樣液形成內壓，容器底部設有堅固的膜板。小於膜板孔徑直徑的小分子，受壓力的作用被擠出膜板外，大分子被截留在膜板之上。超濾開始時，由於溶質分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積在膜表面，濃度越來越高， 自下而上形成濃度梯度，這日才超濾速度就會逐漸減慢，這種現象稱為濃度極化現象。為了克服濃度極化現象，增加流速，設計了幾種超濾裝置：
1. 無攪拌式超濾
這種裝置比較簡單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無攪拌裝置濃度極化較為嚴重，只適合於濃度較稀的小量超濾。
2. 攪拌式超濾
攪拌式超濾是將超濾裝置位於電磁攪拌器之上，超濾容器內放人一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器，小分子溶質和溶劑分子被排出膜外，大分子向濾膜表面堆積時，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現象，提高了超濾的速度。
4. 中空纖維超濾
由於膜板式超濾裝置，截留面積有限，中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多的，中空纖維毛細管，兩端相通，管的內徑一般在0．2mm左右，有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型透析袋，極大地增大了滲透的表面積，提高了超濾的速度。納米膜表超濾膜也是中空超濾膜的一種。

⑷ 反滲透系統出現濃差極化現象怎麼解決

由於濃差極化現象增大了膜兩側的滲透壓，在同等工作壓力作用下，系統回的純驅動壓答減小，與純驅動壓成正比的水通量將下降。與此同時，由於濃差極化現象增大了膜兩側的鹽濃度差，
與鹽濃度差成正比的鹽通量將上升。因此，濃差極化現象將使反滲透系統的水通量下降及透鹽率上升。
對超濾的影響沒有反滲透嚴重。

⑸ 濃差極化是如何影響膜分離的

濃差極化是膜復分離過程中的制一種現象，會降低透水率，是一個可逆過程。是指在超濾過程中，由於水透過膜而使膜表面的溶質濃度增加，在濃度梯度作用下，溶質與水以相反方向向本體溶液擴散，在達到平衡狀態時，膜表面形成一溶質濃度分布邊界層，它對水的透過起著阻礙作用。濃差極化會使實際的產水通量和脫鹽率低於理論估算值。

防止濃差極化主要是控制回收率！單支膜元件的濃差極化系數一般控制在1.2以下，即回收率控制在18%以下。這是單支膜元件，如果系統流程長的話回收率就會提高。

⑹ 超濾膜分離實驗中，什麼是濃度極差

隨著超濾膜使用時間的增加，膜的通量會逐漸減小，濃差極化現象就是引起這種現象的原因專之一，掌握其屬發生機理和降低這種現象發生的具體措施，對超濾膜膜分離的過程是十分重要的。

那麼超濾膜濃差極化有哪些危害呢?

1.濃差極化使膜表面溶質濃度增高，引起滲透壓的增大，從而減小傳質驅動力。

2.當膜表面溶質濃度達到其飽和濃度時，會在膜表面形成沉積或凝膠層，增加透過阻力。

3.膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。

4.當有機溶質在膜表面達到一定濃度時有可能對膜發生溶脹或溶解，惡化膜的性能。

5.嚴重的濃差極化導致結晶析出，阻塞流道，運行惡化。

⑺ 超濾中的濃差極化現象分析

什麼是濃差極化？

在壓力驅動膜過程中，由於料液中水透過膜，而溶質被膜阻留，使膜表面上溶質的濃度升高。在濃度梯度作用下，溶質從膜表面向本體溶液反向擴散，形成邊界層，使流體阻力和滲透壓增加，從而導致溶劑透過通量減小。

當溶劑向膜表面流動引起的溶質流動速度與由濃度梯度引起的溶質向本體溶液的擴散速率達到平衡時，在膜表面附近形成一個穩定的濃度梯度區，膜表面濃度C2高於主體溶液濃度C1，這一區域稱為濃差極化邊界層，這一現象叫濃差極化；C2/C1叫濃差極化度。

濃差極化的危害

1. 濃差極化使膜表面溶質濃度增高，引起滲透壓的增大，從而減小傳質驅動力。

2. 當膜表面溶質濃度達到其飽和濃度時，會在膜表面形成沉積或凝膠層，增加透過阻力。

3. 膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。

4. 當有機溶質在膜表面達到一定濃度時有可能對膜發生溶脹或溶解，惡化膜的性能。

5. 嚴重的濃差極化導致結晶析出，阻塞流道，運行惡化。

濃差極化防治

既然超濾膜的濃差極化現象危害如此之大，那麼怎麼防止濃差極化現象的惡化呢？

主要防治途徑：

1. 加強進料的預處理。

2. 選擇合適膜組件：組件結構；加入紊流器；料液橫切流向設計；螺旋流。

3.合理的過程設計：料液脈沖流動；提高流速。

4.合適的操作參數的選擇：適當提高進料液溫度以降低粘度，增大傳質系數等。

超濾膜的濃差極化不僅會使膜通量減小，不及時處理還會引起膜的性能惡化，壽命大大減少，因此做好日常的維護工作及其重要的~

⑻ 濃差極化對超濾和反滲透有何影響

由於濃差極化現象增大了膜兩側的滲透壓，在同等工作壓力作用下，專系統的純驅動壓減小，屬與純驅動壓成正比的水通量將下降。與此同時，由於濃差極化現象增大了膜兩側的鹽濃度差， 與鹽濃度差成正比的鹽通量將上升。因此，濃差極化現象將使反滲透系統的水通量下降及透鹽率上升。
對超濾的影響沒有反滲透嚴重。

⑼ 濃差極化的現象

① 膜分離過程中的一種現象，會降低透水率，是一個可逆過程。是指在超濾過程中，由於水透過回膜而使膜表面的溶質答濃度增加，在濃度梯度作用下，溶質與水以相反方向向本體溶液擴散，在達到平衡狀態時，膜表面形成一溶質濃度分布邊界層，它對水的透過起著阻礙作用。
② 電流通過電池或電解池時，如整個電極過程為電解質的擴散和對流等過程所控制，則在兩極附近的電解質濃度與溶液本體就有差異，使陽極和陰極的電極電位與平衡電極電位發生偏離，這種現象稱為「濃差極化」。

⑽ 濃差極化現象該怎麼解決

你的問題太模糊了。
這是摘自其他文獻的解決辦法，希望對你有所幫助。
一、增高流速
首先可以採用化工上常用的增加騷動的措施。也就是說設法加大流體流過膜面的線速度，其中也包括採用層流薄層流道法。
二、填料法
如將29～100us的水球放入被處理的液體中，令其共同流經反滲透(藉助於半透過膜的膜分離技術)器以減不膜邊界層的厚度而增大透過速度。不球的材質可用玻璃或甲基丙烯酸甲酯製作。此外，對管形反滲透(藉助於半透過膜的膜分離技術)器來說，也可向進料液中填加微形海綿球操作溫度造成超濾濃差極化.不過，對板式和卷式組件而言，加填料的方法是不適宜的，主要是因有將流道堵塞的危險。
三、裝設湍流促進器
所謂湍流促進器一般是指可強化流態的多種障礙物。例如對管式組件而言，內部可安裝螺旋擋板。對板式或卷式的膜組件可內襯網柵等物以促進湍流。實驗表明，這些湍流促進器的效果很好。
四、脈沖法
主要作法是在流程中增設一脈沖發生裝置，使液流在脈沖條件下通過膜(具有選擇性分離功能的材料)裝置。脈沖的振幅和頻率不同，其效果也不一樣。對流速而言，振幅越大或頻率越高，透過速度也越大。
雖然動力增加了25%～50%，但是，換來了透過速度提高了70%的得益，有相當的經濟價值。
五、攪拌法
是目前應用廣泛，特別是在測試裝置中必定使用的一種方法。其主要作法是在膜面附近增設攪拌器，也可以把裝置放在磁力攪拌器上回轉使用。試驗表明，傳質系數與攪拌器的轉數成直線關系水處理公司。
六、加分散阻垢劑(hindersthedirtyagent)
為防止反滲透(藉助於半透過膜的膜分離技術)膜結垢(是水中溶解的鈣鎂離子形成不溶性碳酸鹽而沉積的產物)，某廠過去曾以加硫酸或鹽酸來調節PH值，但因酸系統的腐蝕和泄露使操作者很感麻煩，並使水處理(通過物化方法去除水中一些物質的過程)系統運行正常。