Ｊ曲ｊ不如舛纾２００６年第２５卷第２期

１—５０Ｌ不锈钢料液桶；２一进水球阀：３

柱塞泵头（美

国ｃＡＴ泵头）；４一电机（美国ＡＢＢ电机）；５一压力

表（０～４ＭＰａ）；６—２５４０不锈钢膜壳：７一浓水出口针

阀，调节此针阀可以调节系统的运行压力；８

玻璃转子

流量计（０～４０Ｌ／ｍｉｎ）；９一变频器，调节变频器可以调

节电机转速，从而调节进水压力和流量；１０排空球阀；

ｌｌ一循环冷却水出人口。

图１

实验装置示意

磷酸钠＝１：２：４（摩尔比）。料液主要参数如下：

Ｃｕ２＋浓度：ｌ

０９．８ｍｇ／Ｌ；

ＣＯＤ：３５６．７ｍｇ／Ｌ；

ｐＨ：５．４ １。

配置料液所用的为ＲＯ产水，电导率小于３“ｓ／ｃｍ。

２．４分析方法

铜离子的测定采用二乙氨基二硫代甲酸钠分光光

度法。

ＣＯＤｃ，的测定采用重铬酸钾法，按ＧＢｌｌ９１４

１９８９

进行。

３实验结果与分析

本文考察了压力、温度、ｐＨ值和运行时间对膜分

离效果的影响。

３．１一级纳滤分离过程

３．１．１运行压力（△Ｐ）对纳滤膜分离性能的影响

压力实验采用全回流方式，即浓水和产水全部回

到料液桶，并打开循环冷却水，保证料液的浓度和温

度恒定。在恒定的电机频率下，调节浓水针阀，可以

使系统在不同的压力状态下运行。

运行压力（△Ｐ）对纳滤分离性能的影响曲线如

图２、３、４所示。

由图２可见，随着操作压力（△Ｐ）提高，纳滤产水

通量（，。）几乎呈线性增加。根据优先吸附——毛细

孔流模型【３１：

凡＝■（△Ｐ一盯△刀）

（１）

可知，膜透过量（，。）和运行压力（△Ｐ）呈线性

关系。因此增加操作压力（△Ｐ），膜透过量（Ｊ。）则

呈线性增加。△刀为渗透压。

一４．０

昌３．０

＼

ｇ

２．０

墼１．ｏ

型０．Ｏ

享

一

褂

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＋

与

Ｕ

图２

０．５

１．０

１．５

２．０

２．５

３．０

３．５

运行压力（ＭＰａ）

膜通量（√。）随压力（△尸）变化曲线

运行压力（ＭＰａ）

图３

ｃｕ

２＋截留率（风）随压力（△尸）变化曲线

享

一

褂

艇

轻

ｏ
ｏ
ｏ

运行压力（ＭＰａ）

图４

ｃｏＤ截留率（兄）随压力（△户）变化曲线

由图３可知，ｃｕ２＋截留率（Ｒ。）会随着压力（△Ｐ）

增大而提高。当压力超过１．５ＭＰａ时，Ｃｕｚ＋截留率俾。）

随压力（△Ｐ）增大而降低。

由非平衡热力学模型的Ｓｐｉｅｇｌｅ卜Ｋｃｄｅｍ方程可得

膜的真实截流率：

肚・一昙＝篇

㈤

ｃｍ

Ｌｌ一仍Ｊ

、７

式中，Ｆ＝ｅｘｐ［一‘，。（１一盯）／Ｐ】；

盯——膜对特定溶质的截留系数（又称为反映系

数）。

可知，随着运行压力（△Ｐ）增大，膜的透过量

（，。）不断增大，Ｆ值减小，膜的真实截留率Ｒ’也随

之增大。

她刮器（矿２

ｌ；

其中，ｗ＝三乒；Ｒ８——雷诺数；ｓｃ——施密特

数；ｄＰ——当量直径；三——长度。

设ｃ。＝露ｃ“，则膜的表征截留率为：

尺＝１一—上

（３１

—６９—

　

万方数据