为什么发生浓差极化现象超滤

⑴ 比较电渗析和超滤工艺中浓差极化的异同点是什么

比较电渗析和超滤工艺中浓差极化的异同点是什么
1.超滤过程中的浓差极化

在膜专分离过程中，大分子溶质被属膜所截留并不断累积在膜表面上，使溶质在膜面处的浓度Cm高于主体溶液中的浓度Cb，从而形成浓度差Cm-Cb，并促使溶质的反向扩散。这种现象称为浓差极化。

2.电渗析
电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。

⑵ 反渗透和超滤分离过程中浓差极化导致通量降低的原因有什么不一样

反渗透(RO)
过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法内分离技容术。是一种需要加电、加压的膜法分离技术，可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
超滤(UF)
过滤精度在0.001-0.1微米，是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，能保留一些矿物质元素。超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力进行过滤。是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。可用于中水回用设备。

⑶ 超滤原理的超滤

⑴原理
超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
⑵超滤膜与超滤装置
①超滤膜的种类：
常用的超滤膜有：醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜
②超滤装置：主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等，与反渗透装置类似。
Ⅰ板框式超滤装置
优点：装置牢固，适合在广泛的压力范围内工作；流道间隙大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。
缺点：装置较笨重；单位体积内的有效膜面积较小；膜的强度要求较高，一般做在无纺布上，以增强膜的机械性能。
Ⅱ管式超滤装置
优点：原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容易，可化学清洗或擦洗。
缺点：单位体积内膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的弯头及连接件多，设备安装费时。
Ⅲ卷式超滤装置
优点：单位体积内的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。缺点：进水预处理要求严格，对所用的膜强度要求较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。
Ⅳ中空纤维式超滤装置：
优点：单位体积内有效膜面积最大，工作效率最高，占地面积小。中空纤维无须支撑物。
缺点：膜的清洗较困难，只能用水力冲洗或化学清洗，不能用机械清洗，另外，中空纤维膜损坏后要更换整个组件。
③超滤工艺参数
主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。
在操作压力为0.11～0.6Mpa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以1～500L/m2h为宜。影响膜通量的因素有：进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。
膜必须定期清洗，以延长膜的寿命，正常使用的膜的寿命为12～18个月。
④超滤在废水处理中的应用
如今已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。
超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等。
超滤原理并不复杂。在超滤过程中，由于被截留的杂质在膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此，需通过试验进行研究，以确定最佳的工艺和运行条件，最大限度地减轻浓差极化的影响，使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。
a． 超滤与传统的预处理工艺相比，系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优，可满足各类反渗透装置的进水要求。
b． 合理地选择运行条件和清洗工艺，可完全控制超滤的浓差极化问题，使此预处理方法更可靠。
c．超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。
在超滤过程中，水深液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°之间。中空纤维超滤器（膜）具有单位溶器内充填密度高，占地面积小等优点。
超滤技术的优缺点
与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点：
1. 滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50%的浓度。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行，以压缩空气为动力，推动容器内的活塞前进，使样液形成内压，容器底部设有坚固的膜板。小于膜板孔径直径的小分子，受压力的作用被挤出膜板外，大分子被截留在膜板之上。超滤开始时，由于溶质分子均匀地分布在溶液中，超滤的速度比较快。但是，随着小分子的不断排出，大分子被截留堆积在膜表面，浓度越来越高， 自下而上形成浓度梯度，这日才超滤速度就会逐渐减慢，这种现象称为浓度极化现象。为了克服浓度极化现象，增加流速，设计了几种超滤装置：
1. 无搅拌式超滤
这种装置比较简单，只是在密闭的容器中施加一定压力，使小分子和溶剂分子挤压出膜外，无搅拌装置浓度极化较为严重，只适合于浓度较稀的小量超滤。
2. 搅拌式超滤
搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上，超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器，小分子溶质和溶剂分子被排出膜外，大分子向滤膜表面堆积时，被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象，提高了超滤的速度。
4. 中空纤维超滤
由于膜板式超滤装置，截留面积有限，中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的，中空纤维毛细管，两端相通，管的内径一般在0．2mm左右，有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋，极大地增大了渗透的表面积，提高了超滤的速度。纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。

⑷ 反渗透系统出现浓差极化现象怎么解决

由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压，在同等工作压力作用下，系统回的纯驱动压答减小，与纯驱动压成正比的水通量将下降。与此同时，由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差，
与盐浓度差成正比的盐通量将上升。因此，浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。
对超滤的影响没有反渗透严重。

⑸ 浓差极化是如何影响膜分离的

浓差极化是膜复分离过程中的制一种现象，会降低透水率，是一个可逆过程。是指在超滤过程中，由于水透过膜而使膜表面的溶质浓度增加，在浓度梯度作用下，溶质与水以相反方向向本体溶液扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用。浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。

防止浓差极化主要是控制回收率！单支膜元件的浓差极化系数一般控制在1.2以下，即回收率控制在18%以下。这是单支膜元件，如果系统流程长的话回收率就会提高。

⑹ 超滤膜分离实验中，什么是浓度极差

随着超滤膜使用时间的增加，膜的通量会逐渐减小，浓差极化现象就是引起这种现象的原因专之一，掌握其属发生机理和降低这种现象发生的具体措施，对超滤膜膜分离的过程是十分重要的。

那么超滤膜浓差极化有哪些危害呢?

1.浓差极化使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压的增大，从而减小传质驱动力。

2.当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，会在膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力。

3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。

4.当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解，恶化膜的性能。

5.严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，运行恶化。

⑺ 超滤中的浓差极化现象分析

什么是浓差极化？

在压力驱动膜过程中，由于料液中水透过膜，而溶质被膜阻留，使膜表面上溶质的浓度升高。在浓度梯度作用下，溶质从膜表面向本体溶液反向扩散，形成边界层，使流体阻力和渗透压增加，从而导致溶剂透过通量减小。

当溶剂向膜表面流动引起的溶质流动速度与由浓度梯度引起的溶质向本体溶液的扩散速率达到平衡时，在膜表面附近形成一个稳定的浓度梯度区，膜表面浓度C2高于主体溶液浓度C1，这一区域称为浓差极化边界层，这一现象叫浓差极化；C2/C1叫浓差极化度。

浓差极化的危害

1. 浓差极化使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压的增大，从而减小传质驱动力。

2. 当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，会在膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力。

3. 膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。

4. 当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解，恶化膜的性能。

5. 严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，运行恶化。

浓差极化防治

既然超滤膜的浓差极化现象危害如此之大，那么怎么防止浓差极化现象的恶化呢？

主要防治途径：

1. 加强进料的预处理。

2. 选择合适膜组件：组件结构；加入紊流器；料液横切流向设计；螺旋流。

3.合理的过程设计：料液脉冲流动；提高流速。

4.合适的操作参数的选择：适当提高进料液温度以降低粘度，增大传质系数等。

超滤膜的浓差极化不仅会使膜通量减小，不及时处理还会引起膜的性能恶化，寿命大大减少，因此做好日常的维护工作及其重要的~

⑻ 浓差极化对超滤和反渗透有何影响

由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压，在同等工作压力作用下，专系统的纯驱动压减小，属与纯驱动压成正比的水通量将下降。与此同时，由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差， 与盐浓度差成正比的盐通量将上升。因此，浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。
对超滤的影响没有反渗透严重。

⑼ 浓差极化的现象

① 膜分离过程中的一种现象，会降低透水率，是一个可逆过程。是指在超滤过程中，由于水透过回膜而使膜表面的溶质答浓度增加，在浓度梯度作用下，溶质与水以相反方向向本体溶液扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用。
② 电流通过电池或电解池时，如整个电极过程为电解质的扩散和对流等过程所控制，则在两极附近的电解质浓度与溶液本体就有差异，使阳极和阴极的电极电位与平衡电极电位发生偏离，这种现象称为“浓差极化”。

⑽ 浓差极化现象该怎么解决

你的问题太模糊了。
这是摘自其他文献的解决办法，希望对你有所帮助。
一、增高流速
首先可以采用化工上常用的增加骚动的措施。也就是说设法加大流体流过膜面的线速度，其中也包括采用层流薄层流道法。
二、填料法
如将29～100us的水球放入被处理的液体中，令其共同流经反渗透(借助于半透过膜的膜分离技术)器以减不膜边界层的厚度而增大透过速度。不球的材质可用玻璃或甲基丙烯酸甲酯制作。此外，对管形反渗透(借助于半透过膜的膜分离技术)器来说，也可向进料液中填加微形海绵球操作温度造成超滤浓差极化.不过，对板式和卷式组件而言，加填料的方法是不适宜的，主要是因有将流道堵塞的危险。
三、装设湍流促进器
所谓湍流促进器一般是指可强化流态的多种障碍物。例如对管式组件而言，内部可安装螺旋挡板。对板式或卷式的膜组件可内衬网栅等物以促进湍流。实验表明，这些湍流促进器的效果很好。
四、脉冲法
主要作法是在流程中增设一脉冲发生装置，使液流在脉冲条件下通过膜(具有选择性分离功能的材料)装置。脉冲的振幅和频率不同，其效果也不一样。对流速而言，振幅越大或频率越高，透过速度也越大。
虽然动力增加了25%～50%，但是，换来了透过速度提高了70%的得益，有相当的经济价值。
五、搅拌法
是目前应用广泛，特别是在测试装置中必定使用的一种方法。其主要作法是在膜面附近增设搅拌器，也可以把装置放在磁力搅拌器上回转使用。试验表明，传质系数与搅拌器的转数成直线关系水处理公司。
六、加分散阻垢剂(hindersthedirtyagent)
为防止反渗透(借助于半透过膜的膜分离技术)膜结垢(是水中溶解的钙镁离子形成不溶性碳酸盐而沉积的产物)，某厂过去曾以加硫酸或盐酸来调节PH值，但因酸系统的腐蚀和泄露使操作者很感麻烦，并使水处理(通过物化方法去除水中一些物质的过程)系统运行正常。