膜分离试题及答案

1、什么是膜分离膜材料为什么会有选择渗透性答：膜分离(MembraneSeparation)是以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧一定推动力。作用产生选择渗透性。2、膜分离设备的主要类型，其主要结构和优缺点式有列管、排管或盘管等。内压式：膜涂在管内，料液由管内走；外压式：膜涂在管外，料液液件外壳多通道组件缺点:管式膜组件的缺点是单位体积膜组件的膜面积少,一般仅为33~330，保留体积大，压力降大，除特殊场合外，一般不被使用。优点:设备紧凑，单位设备体积内的膜面积大(高达16000~30000)缺点:中空纤维内径小，阻力大，易堵塞，膜污染难除去，因此对料液处理要求高。③平板式：这类膜器件的结构与常用的板框压滤机类似，由膜、支承板、隔板交替重叠视生产需要组装不同数量的膜。缺点:需密封的边界线长④卷式(螺旋式)：将膜、支撑材料、膜间隔材料依次叠好，围绕一中心管卷紧即成一个膜组。料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动，透过液沿螺旋形流向中心管。优点:目前卷式膜组件应用比较广泛、与板框式相比，卷式组件的设备比较紧凑、单位体积内的膜面积大，湍流状况好，适用于反渗透；缺点:清洗不方便，尤其是易堵塞，因而限制了其发展。型式型式优点缺点的料液，单根管子可以调换过滤面积较小，压力降大中空纤维式保留体积小，单位体积所含过滤面积大，料液需要预处理，单根纤维损染,清洗困难式3、电渗析工作原理许阳离子通过，阳膜只允许阴离子通过)，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作；电渗析系统由一系列阴、阳膜电渗析系统由一系列阴、阳膜交替排列于两电当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶子向阳极迁移。但由于离子交换膜具有选择透过成为淡水室，与淡水室相邻的小室则因富集了大量离子而成为原水中的离子得到了分离和浓缩，水便得到了净4、膜污染的控制方法及膜的清理方法答：膜污染控制方法：膜材料的选择，膜孔径或截留分子量的选择，膜结构的选择；溶液中盐浓度的影响，离子强度，溶液浓度，溶液的pH值；温度，亚青与料液流速，溶液与膜接触时间；组件结构选择，膜表面粗糙程度。清洗方法：(1)物理清洗法：海绵球擦洗、等压清洗、热水法、反冲洗和循环清洗(3)其他方法：电场过滤、脉冲电解清洗、电渗透清洗等5、制备无机膜常用的方法答：无机膜的制备方法很多，应根据制膜材料、膜及载体的结构、膜孔径大小、孔隙率和膜一、固态粒子烧结法固态粒子烧结法是将无机粉料微小颗粒或超细颗粒(粒度~10μm)与适当的介质混合分散形成稳定的悬浮液，成型后制成生坯，再经干燥，然后在高温(1000~1600oC)下二、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是合成无机膜的一种重要方法，目前国内外材料科学家之所以对此法产生浓厚兴趣，不仅是因为这种工艺可以制得孔径小(~)、孔径分布狭窄的陶瓷膜，而且许多单组分和多组分金属氧化物陶瓷膜都可用这种工艺制得。这种陶瓷膜作为控制层既可用于超滤和气体分离，经修饰后也可以作为催化膜用于膜反应器，充分显示出溶胶-凝胶法的三、薄膜沉积法的方法。薄膜沉积过程大致分为两个步骤：一是膜材料(膜料)的气话，二是膜料的蒸汽依附于其他材料制成的载体上形成薄膜。例如，溅射镀膜是在低气压下，让离子在强电场的作四、阳极氧化法化法是目前制备多孔氧化铝膜的重要方法之一。该法的特点是，制得的膜的化过程的基本原理是：以高纯度的合金铝箔为阳极，并使一侧表面与酸性电化的铝载体和阻挡层，便得到孔径均匀、孔道与膜平面垂直的微孔氧化铝膜。五、相分离-沥滤法六、热分解法酚醛树脂、聚偏二氯乙烯等，可制成碳分子筛膜(MSCM)。碳分子筛膜由于其孔径大小与气。、水热法分子筛膜的研究目前还处于试验阶段，其合成方法基本上分两类：(1)将事先合成后在氧化铝陶瓷板表面析出分子筛。6、膜集成技术对海水淡化的示意图，每一操作单元所起的作用7、分置式和一体式膜生物反应器的工作原理和优缺点点就是采用膜组件代替传统生物处理中的二沉池。污水中的污染物首先在生物反应器中进行的分离过程。2)单位面积膜的水通量大3)运行稳定可靠，操作管理容易4)易于膜的清洗、更换和增设要较高的流量，能耗很高，一般为6~8Kw•h/m32)循环泵内的高剪切力会引起生物絮体的破坏，导致生物活性的降低。2)运行动力费用低，膜表面的错流是靠空气搅动产生的，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切应力，在这种剪切应力的作用下，沉积在膜表面的颗粒容易脱离膜表面，因而不需要功率较大的循环泵。缺点：1)需要定期将膜组件取出生物反应器进行化学清洗，因而管理方面上不及分置式2)出水不连续3)单位膜面积的产水量较低，一般仅为5-10L/m2•h9、计算题:通量、截留率的计算答：透过性能能够使被分离的混合物有选择的透过是分离膜的最基本条件。表征膜透过性能的数是透过速率，是指单位时间、单位膜面积透过组分的通过量，对于水溶液体系，又称透水率或水VJ=A——膜有效面积，m2；t——操作时间，h。膜的透过速率与膜材料的化