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• 一、膜分離設(shè)備的工作原理是什么？
• 二、在處理污水中，膜生物反應(yīng)器MBR的工作原理是怎樣的？
• 三、RO純水機(jī)工作原理
• 四、有沒(méi)有接觸化工方面三效蒸發(fā)設(shè)備的，幫忙介紹一下反應(yīng)原理，謝謝。

一、膜分離設(shè)備的工作原理是什么？

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱(chēng)作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱(chēng)為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和，根據(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過(guò)濾精度較低，選擇性較小。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如、芳香族聚酰胺、、聚氟聚合物等等。錯(cuò)流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來(lái)加以區(qū)別。

二、在處理污水中，膜生物反應(yīng)器MBR的工作原理是怎樣的？

MBR膜工作原理概述：

在傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴(lài)于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運(yùn)行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在1.5~3.5gL左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時(shí)間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴(lài)，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25%~40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。

MBR工藝通過(guò)將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不僅省去了二沉池的建設(shè)，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌（特別是優(yōu)勢(shì)菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí)，通過(guò)降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。

MBR膜組件工作原理：

像在任何其他反應(yīng)堆中一樣，MBR膜內(nèi)的流體動(dòng)力學(xué)（或混合）在確定MBR內(nèi)的污染物去除和結(jié)垢控制中起著重要作用。它對(duì)MBR的能量使用和尺寸要求有重大影響，因此MBR的整個(gè)生命周期成本很高。

流體元素在MBR中停留的時(shí)間長(zhǎng)度（即停留時(shí)間分布或RTD）極大地影響了污染物的去除。的停留時(shí)間分布是的描述流體力學(xué) /系統(tǒng)中的混合，并通過(guò)MBR的設(shè)計(jì)（例如MBR大小，入口/再循環(huán)流速，壁/擋板/混合器/曝氣機(jī)定位，混合能量輸入）被確定?；旌闲Ч囊粋€(gè)例子是，連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器的單位體積反應(yīng)器污染物轉(zhuǎn)化率不會(huì)像活塞流反應(yīng)器那樣高。

如前所述，結(jié)垢的控制主要是使用粗氣泡曝氣進(jìn)行的。氣泡在膜周?chē)姆植?，在膜表面上用于去除濾餅的剪切力以及氣泡的大小受系統(tǒng)的混合/ 流體動(dòng)力學(xué)的很大影響。系統(tǒng)內(nèi)的混合也會(huì)影響可能的污垢的產(chǎn)生。例如，未完全混合的容器（即活塞流反應(yīng)器）更容易受到?jīng)_擊載荷的影響，沖擊載荷可能導(dǎo)致細(xì)胞裂解和可溶性微生物產(chǎn)物的釋放。

許多因素影響廢水處理過(guò)程的流體動(dòng)力學(xué)，從而影響MBR。這些范圍從物理性質(zhì)（例如混合物流變學(xué)和氣體/液體/固體密度等）到流體邊界條件（例如入口/出口/循環(huán)流量，擋板/混合器位置等）。但是，許多因素是MBR特有的，這些因素涵蓋了濾池的設(shè)計(jì)（例如，膜類(lèi)型，歸因于膜的多個(gè)出口，膜的堆積密度，膜的方向等）及其操作（例如，膜松弛，膜反沖洗等）。

應(yīng)用于MBR的混合建模和設(shè)計(jì)技術(shù)與用于常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的技術(shù)非常相似。它們包括相對(duì)快速，容易的分區(qū)建模技術(shù)，該技術(shù)僅會(huì)得出過(guò)程（例如MBR）或過(guò)程單元（例如膜過(guò)濾容器）的RTD，并依賴(lài)于每個(gè)子單元混合特性的廣泛假設(shè)。 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)另一方面，建模（CFD）并不依賴(lài)于混合特性的廣泛假設(shè)，而是試圖從基本水平上預(yù)測(cè)流體動(dòng)力學(xué)。它適用于所有規(guī)模的流體流動(dòng)，并且可以揭示有關(guān)過(guò)程中混合的許多信息，范圍從RTD到膜表面的剪切曲線。

膜在MBR廢水處理過(guò)程中，通過(guò)微濾（MF）或超濾（UF）膜實(shí)現(xiàn)固液分離。膜只是一種二維材料，通常用于根據(jù)流體的相對(duì)大小或電荷將其分離。膜僅允許運(yùn)輸特定化合物的能力稱(chēng)為半滲透性（有時(shí)也具有滲透選擇性）。這是一個(gè)物理過(guò)程，其中分離的成分在化學(xué)上保持不變。通過(guò)膜孔的成分稱(chēng)為滲透物，而被拒絕的成分形成濃縮物或截留物。



三、RO純水機(jī)工作原理

導(dǎo)語(yǔ)：RO純水機(jī)的研發(fā)初衷，是美國(guó)航天局為解決宇航員在太空中的飲用水問(wèn)題，如今，隨著這一技術(shù)的前景廣闊，已廣泛用于軍事、醫(yī)療、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，而RO純水機(jī)也步入我們的家庭，成為我們安全用水的法寶。

RO純水機(jī)，是使用反滲透技術(shù)原理，來(lái)進(jìn)行水過(guò)濾的凈水機(jī)。

在一定的壓力下，水分子可以通過(guò)RO膜，而水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法透過(guò)RO膜，迫使一部分水透過(guò)RO膜時(shí)，自動(dòng)被分離出來(lái)，而未透過(guò)RO膜的水，往往因溶質(zhì)增加，而形成濃縮水。

RO純水機(jī)工作原理：

一般情況下，RO逆滲透純水機(jī)通常為5級(jí)過(guò)濾，第一級(jí)為5um PP綿;第二級(jí)為顆粒活性碳，主要用于吸附化學(xué)物質(zhì);第三級(jí)為1um PP綿或壓縮活性碳;這三級(jí)過(guò)濾為預(yù)處理水資源，通過(guò)層層過(guò)濾，為RO過(guò)濾提供合格的源水;第四級(jí)為RO膜，最后一級(jí)為后置椰殼活性碳濾芯，用于改善飲水的口感。但由于RO過(guò)濾造水慢，所以通常配有壓力蓄水桶，以及壓力開(kāi)關(guān)來(lái)控制機(jī)器的工作與停止。

RO反滲透純水機(jī)的缺點(diǎn)

RO逆滲透純水機(jī)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有不少缺點(diǎn)。

使用壽命

在水質(zhì)差的地區(qū)，RO膜純水機(jī)的過(guò)濾工作量非常大，超負(fù)荷的工作將導(dǎo)致縮短了膜的使用壽命。

極易堵塞

RO膜反滲透膜，只有萬(wàn)分之一微米，孔徑非常小，這是他的優(yōu)勢(shì)，也是其缺點(diǎn)，猶如一把雙面劍，雖然能夠過(guò)濾出優(yōu)質(zhì)的’水，它的過(guò)濾精度特別高，但是在水質(zhì)差的地區(qū)，極易堵塞。

濾芯更換

是否該更換RO膜反滲透膜，需要我們根據(jù)各自家庭的水質(zhì)情況而定，通過(guò)觀察家中的純水機(jī)工作狀態(tài)，就可以界定是否需要換芯，值得注意的是，要把握好換芯時(shí)間，以免發(fā)生飲用水安全事故，又或者是提前換芯，造成浪費(fèi)。

RO純水機(jī),在進(jìn)化水資源方面，發(fā)揮了巨大的作用，而家中是否需要安裝RO純水機(jī)，可以根據(jù)我們所在的地區(qū)水質(zhì)量的情況而決定~~

四、有沒(méi)有接觸化工方面三效蒸發(fā)設(shè)備的，幫忙介紹一下反應(yīng)原理，謝謝。

濃縮設(shè)備原理簡(jiǎn)介

當(dāng)溶液中的溶質(zhì)為不揮發(fā)物質(zhì)或揮發(fā)很小而溶劑具有明顯揮發(fā)特點(diǎn)時(shí)，比較常用的方法是采用加熱的手段使溶劑汽化，進(jìn)而達(dá)到減少溶液中溶劑的含量，提高溶質(zhì)的含量，這就是濃縮（也叫蒸發(fā)）的基本原理。

廣義而言，在任何溫度下溶液中的溶劑都可以汽化（像平時(shí)生活中洗完衣服，把衣服掛在室內(nèi)或室外，過(guò)幾天衣服就干了，當(dāng)然，掛在室外相比掛在室內(nèi)要干得快，因?yàn)槭彝獾目諝饬鲃?dòng)速度比室內(nèi)高，而衣服掛起來(lái)就要比不掛干得快，就是說(shuō)水分的除去也與面積有關(guān)）但只有加熱使溶劑沸騰時(shí)（達(dá)到沸點(diǎn)），溶劑汽化的速度最快，而溶劑的沸騰與沸點(diǎn)有關(guān)聯(lián)，沸點(diǎn)與液面的壓力成正比例關(guān)系。所以，為了達(dá)到快速去除溶液中溶劑的目的，可以采用降低液面壓力的手段，進(jìn)而降低溶劑的沸點(diǎn)，以提高溶劑的蒸發(fā)速度，從而達(dá)到單位時(shí)間段生產(chǎn)效率的提升，而食品加工中的一些原料，含有果糖.蛋白質(zhì).有機(jī)酸.維生素，這類(lèi)物質(zhì)卻有熱敏性極強(qiáng)的屬性，在高溫長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，極易引發(fā)色澤的加深及營(yíng)養(yǎng)成份的破壞。為了解決這個(gè)矛盾，濃縮設(shè)備均配有降低壓力的抽真空裝置（真空泵，水力噴射器）。為了維持溶劑的不斷汽化，需要連續(xù)提供熱量，這樣就形成了一個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng)：原料—熱源—真空，只要保持相互之間的平衡，設(shè)備就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。

物料在設(shè)備內(nèi)單程停留時(shí)間大約為一分鐘，，而且溫度可以控制在物料耐熱溫度以?xún)?nèi)，故不會(huì)對(duì)物料的營(yíng)養(yǎng)成份造成破壞以及色澤的加重。只要溶液的黏度小與20Pa.S，均可采用濃縮的處理方法，一般膜式蒸發(fā)器處理的溶液黏度要求小于0.2 Pa.S。黏度太高導(dǎo)熱性能低，設(shè)備的生產(chǎn)效率降低

當(dāng)溶液受熱沸騰，溶劑汽化所產(chǎn)生的蒸汽習(xí)慣上被稱(chēng)為“二次蒸汽”（以區(qū)別與來(lái)自鍋爐的蒸汽）。如果加以利用則該設(shè)備稱(chēng)為多效蒸發(fā)，不利用設(shè)備稱(chēng)為單效蒸發(fā)。單效蒸發(fā)汽耗為1100kg/h,多效蒸發(fā)時(shí)，雙效為550 kg/h，三效為400kg/h，也就是說(shuō)，在處理相同量的物料時(shí)單效消耗的蒸汽最高，雙效次之，但單效設(shè)備價(jià)格低。

由于溶液中的溶劑被不斷的汽化，為了維持系統(tǒng)各參數(shù)之間的相互平衡，需要不斷的提供冷卻水對(duì)之進(jìn)行冷卻，冷卻水的溫度不能高于尾效所產(chǎn)生的二次蒸汽的溫度（二者的溫差≥5℃），來(lái)自蓄水池的冷卻水溫度應(yīng)≤35℃。如果水溫太高，需要補(bǔ)充低溫水，冷卻水只是為了把來(lái)自溶液中汽化的溶劑液化，，對(duì)于水質(zhì)，沒(méi)有特別的要求，但水中不能混有固體物。

單效濃縮設(shè)備單位面積蒸發(fā)水份量大，但汽耗最高，屬于間歇式操作。一次性加料，一次性出料，加料和出料浪費(fèi)時(shí)間，而設(shè)備濃縮物料的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于二者。多效濃縮裝置汽耗低，但單位面積溶劑汽化量小與單效，屬于連續(xù)性操作，

設(shè)備工藝流程介紹

來(lái)自鍋爐的加熱蒸汽只進(jìn)入第一效加熱器殼程（圖中A），第二效加熱器（圖中B）的熱源由a中所產(chǎn)生的溶劑二次蒸汽提供，第三效加熱器（圖中C）的熱源由b中所產(chǎn)生的溶劑二次蒸汽提供,c產(chǎn)生溶劑二次蒸汽被真空誘導(dǎo)至圖中D內(nèi)，遇到來(lái)自頂部自上而下冷卻水噴淋發(fā)生冷熱交換，產(chǎn)生相的變化，變成了冷凝水，和冷卻水混合后經(jīng)氣壓腿流入密封水箱（圖中F），造成冷卻水溫度升高，除保持密封的液體外，多余的水被送如冷卻塔或水池降溫后重新被泵打入混合式冷凝器（圖中D容器），完成連續(xù)不斷的循環(huán)。

各加熱器殼程的蒸汽（或二次蒸汽）由于和管程的物料存在溫差，于是發(fā)生冷熱交換，釋放出潛能后，相變?yōu)槔淠?，沿管外壁向下流?dòng)，最后匯入尾效加熱器底部，被冷凝水泵抽送至系統(tǒng)外。E容器為汽液分離裝置，，用以防止串入的液體進(jìn)入真空泵，造成真空泵因阻力過(guò)大而發(fā)出尖銳的噪音或早損壞。

需要濃縮的溶液送至儲(chǔ)料罐后，被配置的進(jìn)料泵抽送至第一效加熱器上部，經(jīng)均勻布料后，以液膜狀沿加熱管內(nèi)壁自上而下流動(dòng)，加熱管中央為物料受熱后汽化出來(lái)的溶劑，也就是從物料中分離出來(lái)的水份，該二次蒸汽的流速極高，達(dá)100-200 m/s，液膜受到高速氣流的拖拽會(huì)促使溶劑的汽化以及液體的再次均勻分配。到達(dá)加熱器底部后，沿切線方向進(jìn)入氣液分離器a中，密度大的溶液沿器壁做向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后，匯入容器底部，密度小的溶劑汽化物向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)頂部后，由于橫截面積的變小。以更高的速度被壓力低一級(jí)的第二效加熱器B吸入課程，作為該級(jí)換熱器的加熱介質(zhì)。在汽液分離器的頂部，由于速度的瞬間變化，原來(lái)夾帶在上升氣流當(dāng)中的處于臨界狀態(tài)液滴就會(huì)掉下來(lái)。匯集到底部的溶液，由于有一部分溶劑被汽化，進(jìn)而造成干物質(zhì)含量的提高，也就是比物料儲(chǔ)料罐的濃度高了。a容器中物料最后流入下面配置的循環(huán)泵，被循環(huán)泵抽送至第二效加熱器上部，原理同上面介紹的 A，a。最后來(lái)到C，此時(shí)的溶液濃度就會(huì)達(dá)到生產(chǎn)的需要。在設(shè)備剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的初期，系統(tǒng)內(nèi)部各參數(shù)短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到相互平衡，物料的濃度就不會(huì)達(dá)到工藝的要求，所以就需要做短時(shí)間的回流，當(dāng)檢測(cè)合格后就可以不用再做有關(guān)的操作了，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，操作人員只需一人，間隔一定時(shí)間檢測(cè)出料濃度（生產(chǎn)線供給的鍋爐壓力會(huì)有波動(dòng)，冷卻水長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)后溫度也會(huì)上升），

該圖中，如果去除掉第三效（圖中C,c）就是通常所說(shuō)的雙效濃縮設(shè)備，增加了第三效（圖中C,c），就是三效濃縮設(shè)備，如果再增加一個(gè)和圖中C,c一樣的，就是四效濃縮設(shè)備，直至五效，六效。由于要保持各效之間的有效溫差，所以效數(shù)不能沒(méi)有限制。效數(shù)過(guò)多，分配到各效之間的有效溫差就小，反而不利于溶劑的汽化。常規(guī)工業(yè)化生產(chǎn)比較常用的基本為三效，四效。五效以上多用于稀相物料的濃縮，如海水的淡化處理。

設(shè)備運(yùn)行成本

1、汽耗：三效濃縮每從溶液中蒸發(fā)掉1000kg/h水，生蒸汽用量為400kg—330kg

2、電耗：三效濃縮如果每小時(shí)需要處理3m3–5 m3的溶液，配套功率大約在30kw—40kw

3、設(shè)備占地面積及高度

a單效占地小，長(zhǎng)約4米，寬約3米，高度約在5米

b三效占地面積長(zhǎng)約7米，寬約4米，高度可在7米至13米之間，依現(xiàn)場(chǎng)條件及物料屬性進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4、設(shè)備清洗及檢修

設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，加熱管上端及下端均采用快開(kāi)式人孔，法蘭裝置。打開(kāi)時(shí)，可清楚看見(jiàn)加熱管內(nèi)的清潔程度，如果清洗設(shè)備，可在物料儲(chǔ)罐內(nèi)加注清洗液（一般蛋白質(zhì)類(lèi)結(jié)垢，可采用堿性清洗液，鹽類(lèi)結(jié)垢，采用酸性清洗液），采用正常生產(chǎn)時(shí)濃縮物料的方法進(jìn)行清洗，清洗時(shí)可適當(dāng)通入蒸汽進(jìn)行加熱，清洗溫度一般不低于60℃，據(jù)測(cè)定，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速度會(huì)相應(yīng)提高1.5——2.0倍，清洗劑宜用合成清洗劑，而不能單純使用NaOH、HNO3等單純清洗劑。

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