本文目录一览表：

• 一、膜分离设备的工作原理是什么？
• 二、在处理污水中，膜生物反应器MBR的工作原理是怎样的？
• 三、RO纯水机工作原理
• 四、有没有接触化工方面三效蒸发设备的，帮忙介绍一下反应原理，谢谢。

一、膜分离设备的工作原理是什么？

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机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。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。

二、在处理污水中，膜生物反应器MBR的工作原理是怎样的？

MBR膜工作原理概述：

在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5gL左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25%~40%。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。

MBR工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌（特别是优势菌群）的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

MBR膜组件工作原理：

像在任何其他反应堆中一样，MBR膜内的流体动力学（或混合）在确定MBR内的污染物去除和结垢控制中起着重要作用。它对MBR的能量使用和尺寸要求有重大影响，因此MBR的整个生命周期成本很高。

流体元素在MBR中停留的时间长度（即停留时间分布或RTD）极大地影响了污染物的去除。的停留时间分布是的描述流体力学 /系统中的混合，并通过MBR的设计（例如MBR大小，入口/再循环流速，壁/挡板/混合器/曝气机定位，混合能量输入）被确定。混合效果的一个例子是，连续搅拌釜反应器的单位体积反应器污染物转化率不会像活塞流反应器那样高。

如前所述，结垢的控制主要是使用粗气泡曝气进行的。气泡在膜周围的分布，在膜表面上用于去除滤饼的剪切力以及气泡的大小受系统的混合/ 流体动力学的很大影响。系统内的混合也会影响可能的污垢的产生。例如，未完全混合的容器（即活塞流反应器）更容易受到冲击载荷的影响，冲击载荷可能导致细胞裂解和可溶性微生物产物的释放。

许多因素影响废水处理过程的流体动力学，从而影响MBR。这些范围从物理性质（例如混合物流变学和气体/液体/固体密度等）到流体边界条件（例如入口/出口/循环流量，挡板/混合器位置等）。但是，许多因素是MBR特有的，这些因素涵盖了滤池的设计（例如，膜类型，归因于膜的多个出口，膜的堆积密度，膜的方向等）及其操作（例如，膜松弛，膜反冲洗等）。

应用于MBR的混合建模和设计技术与用于常规活性污泥系统的技术非常相似。它们包括相对快速，容易的分区建模技术，该技术仅会得出过程（例如MBR）或过程单元（例如膜过滤容器）的RTD，并依赖于每个子单元混合特性的广泛假设。 计算流体动力学另一方面，建模（CFD）并不依赖于混合特性的广泛假设，而是试图从基本水平上预测流体动力学。它适用于所有规模的流体流动，并且可以揭示有关过程中混合的许多信息，范围从RTD到膜表面的剪切曲线。

膜在MBR废水处理过程中，通过微滤（MF）或超滤（UF）膜实现固液分离。膜只是一种二维材料，通常用于根据流体的相对大小或电荷将其分离。膜仅允许运输特定化合物的能力称为半渗透性（有时也具有渗透选择性）。这是一个物理过程，其中分离的成分在化学上保持不变。通过膜孔的成分称为渗透物，而被拒绝的成分形成浓缩物或截留物。



三、RO纯水机工作原理

导语：RO纯水机的研发初衷，是美国航天局为解决宇航员在太空中的饮用水问题，如今，随着这一技术的前景广阔，已广泛用于军事、医疗、工业等各个领域，而RO纯水机也步入我们的家庭，成为我们安全用水的法宝。

RO纯水机，是使用反渗透技术原理，来进行水过滤的净水机。

在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而水中的无机盐、重金属离子、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜，迫使一部分水透过RO膜时，自动被分离出来，而未透过RO膜的水，往往因溶质增加，而形成浓缩水。

RO纯水机工作原理：

一般情况下，RO逆渗透纯水机通常为5级过滤，第一级为5um PP绵;第二级为颗粒活性碳，主要用于吸附化学物质;第三级为1um PP绵或压缩活性碳;这三级过滤为预处理水资源，通过层层过滤，为RO过滤提供合格的源水;第四级为RO膜，最后一级为后置椰壳活性碳滤芯，用于改善饮水的口感。但由于RO过滤造水慢，所以通常配有压力蓄水桶，以及压力开关来控制机器的工作与停止。

RO反渗透纯水机的缺点

RO逆渗透纯水机虽然有很多优点，但也有不少缺点。

使用寿命

在水质差的地区，RO膜纯水机的过滤工作量非常大，超负荷的工作将导致缩短了膜的使用寿命。

极易堵塞

RO膜反渗透膜，只有万分之一微米，孔径非常小，这是他的优势，也是其缺点，犹如一把双面剑，虽然能够过滤出优质的’水，它的过滤精度特别高，但是在水质差的地区，极易堵塞。

滤芯更换

是否该更换RO膜反渗透膜，需要我们根据各自家庭的水质情况而定，通过观察家中的纯水机工作状态，就可以界定是否需要换芯，值得注意的是，要把握好换芯时间，以免发生饮用水安全事故，又或者是提前换芯，造成浪费。

RO纯水机,在进化水资源方面，发挥了巨大的作用，而家中是否需要安装RO纯水机，可以根据我们所在的地区水质量的情况而决定~~

四、有没有接触化工方面三效蒸发设备的，帮忙介绍一下反应原理，谢谢。

浓缩设备原理简介

当溶液中的溶质为不挥发物质或挥发很小而溶剂具有明显挥发特点时，比较常用的方法是采用加热的手段使溶剂汽化，进而达到减少溶液中溶剂的含量，提高溶质的含量，这就是浓缩（也叫蒸发）的基本原理。

广义而言，在任何温度下溶液中的溶剂都可以汽化（像平时生活中洗完衣服，把衣服挂在室内或室外，过几天衣服就干了，当然，挂在室外相比挂在室内要干得快，因为室外的空气流动速度比室内高，而衣服挂起来就要比不挂干得快，就是说水分的除去也与面积有关）但只有加热使溶剂沸腾时（达到沸点），溶剂汽化的速度最快，而溶剂的沸腾与沸点有关联，沸点与液面的压力成正比例关系。所以，为了达到快速去除溶液中溶剂的目的，可以采用降低液面压力的手段，进而降低溶剂的沸点，以提高溶剂的蒸发速度，从而达到单位时间段生产效率的提升，而食品加工中的一些原料，含有果糖.蛋白质.有机酸.维生素，这类物质却有热敏性极强的属性，在高温长时间受热时，极易引发色泽的加深及营养成份的破坏。为了解决这个矛盾，浓缩设备均配有降低压力的抽真空装置（真空泵，水力喷射器）。为了维持溶剂的不断汽化，需要连续提供热量，这样就形成了一个闭路循环系统：原料—热源—真空，只要保持相互之间的平衡，设备就会运转。

物料在设备内单程停留时间大约为一分钟，，而且温度可以控制在物料耐热温度以内，故不会对物料的营养成份造成破坏以及色泽的加重。只要溶液的黏度小与20Pa.S，均可采用浓缩的处理方法，一般膜式蒸发器处理的溶液黏度要求小于0.2 Pa.S。黏度太高导热性能低，设备的生产效率降低

当溶液受热沸腾，溶剂汽化所产生的蒸汽习惯上被称为“二次蒸汽”（以区别与来自锅炉的蒸汽）。如果加以利用则该设备称为多效蒸发，不利用设备称为单效蒸发。单效蒸发汽耗为1100kg/h,多效蒸发时，双效为550 kg/h，三效为400kg/h，也就是说，在处理相同量的物料时单效消耗的蒸汽最高，双效次之，但单效设备价格低。

由于溶液中的溶剂被不断的汽化，为了维持系统各参数之间的相互平衡，需要不断的提供冷却水对之进行冷却，冷却水的温度不能高于尾效所产生的二次蒸汽的温度（二者的温差≥5℃），来自蓄水池的冷却水温度应≤35℃。如果水温太高，需要补充低温水，冷却水只是为了把来自溶液中汽化的溶剂液化，，对于水质，没有特别的要求，但水中不能混有固体物。

单效浓缩设备单位面积蒸发水份量大，但汽耗最高，属于间歇式操作。一次性加料，一次性出料，加料和出料浪费时间，而设备浓缩物料的时间远远小于二者。多效浓缩装置汽耗低，但单位面积溶剂汽化量小与单效，属于连续性操作，

设备工艺流程介绍

来自锅炉的加热蒸汽只进入第一效加热器壳程（图中A），第二效加热器（图中B）的热源由a中所产生的溶剂二次蒸汽提供，第三效加热器（图中C）的热源由b中所产生的溶剂二次蒸汽提供,c产生溶剂二次蒸汽被真空诱导至图中D内，遇到来自顶部自上而下冷却水喷淋发生冷热交换，产生相的变化，变成了冷凝水，和冷却水混合后经气压腿流入密封水箱（图中F），造成冷却水温度升高，除保持密封的液体外，多余的水被送如冷却塔或水池降温后重新被泵打入混合式冷凝器（图中D容器），完成连续不断的循环。

各加热器壳程的蒸汽（或二次蒸汽）由于和管程的物料存在温差，于是发生冷热交换，释放出潜能后，相变为冷凝水，沿管外壁向下流动，最后汇入尾效加热器底部，被冷凝水泵抽送至系统外。E容器为汽液分离装置，，用以防止串入的液体进入真空泵，造成真空泵因阻力过大而发出尖锐的噪音或早损坏。

需要浓缩的溶液送至储料罐后，被配置的进料泵抽送至第一效加热器上部，经均匀布料后，以液膜状沿加热管内壁自上而下流动，加热管中央为物料受热后汽化出来的溶剂，也就是从物料中分离出来的水份，该二次蒸汽的流速极高，达100-200 m/s，液膜受到高速气流的拖拽会促使溶剂的汽化以及液体的再次均匀分配。到达加热器底部后，沿切线方向进入气液分离器a中，密度大的溶液沿器壁做向下旋转运动后，汇入容器底部，密度小的溶剂汽化物向上做旋转运动，到达顶部后，由于横截面积的变小。以更高的速度被压力低一级的第二效加热器B吸入课程，作为该级换热器的加热介质。在汽液分离器的顶部，由于速度的瞬间变化，原来夹带在上升气流当中的处于临界状态液滴就会掉下来。汇集到底部的溶液，由于有一部分溶剂被汽化，进而造成干物质含量的提高，也就是比物料储料罐的浓度高了。a容器中物料最后流入下面配置的循环泵，被循环泵抽送至第二效加热器上部，原理同上面介绍的 A，a。最后来到C，此时的溶液浓度就会达到生产的需要。在设备刚开始运转的初期，系统内部各参数短时间内无法达到相互平衡，物料的浓度就不会达到工艺的要求，所以就需要做短时间的回流，当检测合格后就可以不用再做有关的操作了，设备正常运行时，操作人员只需一人，间隔一定时间检测出料浓度（生产线供给的锅炉压力会有波动，冷却水长时间循环后温度也会上升），

该图中，如果去除掉第三效（图中C,c）就是通常所说的双效浓缩设备，增加了第三效（图中C,c），就是三效浓缩设备，如果再增加一个和图中C,c一样的，就是四效浓缩设备，直至五效，六效。由于要保持各效之间的有效温差，所以效数不能没有限制。效数过多，分配到各效之间的有效温差就小，反而不利于溶剂的汽化。常规工业化生产比较常用的基本为三效，四效。五效以上多用于稀相物料的浓缩，如海水的淡化处理。

设备运行成本

1、汽耗：三效浓缩每从溶液中蒸发掉1000kg/h水，生蒸汽用量为400kg—330kg

2、电耗：三效浓缩如果每小时需要处理3m3–5 m3的溶液，配套功率大约在30kw—40kw

3、设备占地面积及高度

a单效占地小，长约4米，宽约3米，高度约在5米

b三效占地面积长约7米，宽约4米，高度可在7米至13米之间，依现场条件及物料属性进行设计。

4、设备清洗及检修

设备设计时，加热管上端及下端均采用快开式人孔，法兰装置。打开时，可清楚看见加热管内的清洁程度，如果清洗设备，可在物料储罐内加注清洗液（一般蛋白质类结垢，可采用碱性清洗液，盐类结垢，采用酸性清洗液），采用正常生产时浓缩物料的方法进行清洗，清洗时可适当通入蒸汽进行加热，清洗温度一般不低于60℃，据测定，温度每升高10℃，化学反应速度会相应提高1.5——2.0倍，清洗剂宜用合成清洗剂，而不能单纯使用NaOH、HNO3等单纯清洗剂。

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