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• 一、膜分離設備的工作原理是什么？
• 二、在處理污水中，膜生物反應器MBR的工作原理是怎樣的？
• 三、RO純水機工作原理
• 四、有沒有接觸化工方面三效蒸發設備的，幫忙介紹一下反應原理，謝謝。

一、膜分離設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現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機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加以區別。

二、在處理污水中，膜生物反應器MBR的工作原理是怎樣的？

MBR膜工作原理概述：

在傳統的污水生物處理技術中，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行狀況，改善污泥沉降性必須嚴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速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25%~40%。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。

MBR工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，不僅省去了二沉池的建設，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（特別是優勢菌群）的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。

MBR膜組件工作原理：

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

流體元素在MBR中停留的時間長度（即停留時間分布或RTD）極大地影響了污染物的去除。的停留時間分布是的描述流體力學 /系統中的混合，并通過MBR的設計（例如MBR大小，入口/再循環流速，壁/擋板/混合器/曝氣機定位，混合能量輸入）被確定。混合效果的一個例子是，連續攪拌釜反應器的單位體積反應器污染物轉化率不會像活塞流反應器那樣高。

如前所述，結垢的控制主要是使用粗氣泡曝氣進行的。氣泡在膜周圍的分布，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的混合/ 流體動力學的很大影響。系統內的混合也會影響可能的污垢的產生。例如，未完全混合的容器（即活塞流反應器）更容易受到沖擊載荷的影響，沖擊載荷可能導致細胞裂解和可溶性微生物產物的釋放。

許多因素影響廢水處理過程的流體動力學，從而影響MBR。這些范圍從物理性質（例如混合物流變學和氣體/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計（例如，膜類型，歸因于膜的多個出口，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）。

應用于MBR的混合建模和設計技術與用于常規活性污泥系統的技術非常相似。它們包括相對快速，容易的分區建模技術，該技術僅會得出過程（例如MBR）或過程單元（例如膜過濾容器）的RTD，并依賴于每個子單元混合特性的廣泛假設。 計算流體動力學另一方面，建模（CFD）并不依賴于混合特性的廣泛假設，而是試圖從基本水平上預測流體動力學。它適用于所有規模的流體流動，并且可以揭示有關過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廢水處理過程中，通過微濾（MF）或超濾（UF）膜實現固液分離。膜只是一種二維材料，通常用于根據流體的相對大小或電荷將其分離。膜僅允許運輸特定化合物的能力稱為半滲透性（有時也具有滲透選擇性）。這是一個物理過程，其中分離的成分在化學上保持不變。通過膜孔的成分稱為滲透物，而被拒絕的成分形成濃縮物或截留物。



三、RO純水機工作原理

導語：RO純水機的研發初衷，是美國航天局為解決宇航員在太空中的飲用水問題，如今，隨著這一技術的前景廣闊，已廣泛用于軍事、醫療、工業等各個領域，而RO純水機也步入我們的家庭，成為我們安全用水的法寶。

RO純水機，是使用反滲透技術原理，來進行水過濾的凈水機。

在一定的壓力下，水分子可以通過RO膜，而水中的無機鹽、重金屬離子、細菌、病毒等雜質無法透過RO膜，迫使一部分水透過RO膜時，自動被分離出來，而未透過RO膜的水，往往因溶質增加，而形成濃縮水。

RO純水機工作原理：

一般情況下，RO逆滲透純水機通常為5級過濾，第一級為5um PP綿;第二級為顆粒活性碳，主要用于吸附化學物質;第三級為1um PP綿或壓縮活性碳;這三級過濾為預處理水資源，通過層層過濾，為RO過濾提供合格的源水;第四級為RO膜，最后一級為后置椰殼活性碳濾芯，用于改善飲水的口感。但由于RO過濾造水慢，所以通常配有壓力蓄水桶，以及壓力開關來控制機器的工作與停止。

RO反滲透純水機的缺點

RO逆滲透純水機雖然有很多優點，但也有不少缺點。

使用壽命

在水質差的地區，RO膜純水機的過濾工作量非常大，超負荷的工作將導致縮短了膜的使用壽命。

極易堵塞

RO膜反滲透膜，只有萬分之一微米，孔徑非常小，這是他的優勢，也是其缺點，猶如一把雙面劍，雖然能夠過濾出優質的’水，它的過濾精度特別高，但是在水質差的地區，極易堵塞。

濾芯更換

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

RO純水機,在進化水資源方面，發揮了巨大的作用，而家中是否需要安裝RO純水機，可以根據我們所在的地區水質量的情況而決定~~

四、有沒有接觸化工方面三效蒸發設備的，幫忙介紹一下反應原理，謝謝。

濃縮設備原理簡介

當溶液中的溶質為不揮發物質或揮發很小而溶劑具有明顯揮發特點時，比較常用的方法是采用加熱的手段使溶劑汽化，進而達到減少溶液中溶劑的含量，提高溶質的含量，這就是濃縮（也叫蒸發）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（像平時生活中洗完衣服，把衣服掛在室內或室外，過幾天衣服就干了，當然，掛在室外相比掛在室內要干得快，因為室外的空氣流動速度比室內高，而衣服掛起來就要比不掛干得快，就是說水分的除去也與面積有關）但只有加熱使溶劑沸騰時（達到沸點），溶劑汽化的速度最快，而溶劑的沸騰與沸點有關聯，沸點與液面的壓力成正比例關系。所以，為了達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，進而降低溶劑的沸點，以提高溶劑的蒸發速度，從而達到單位時間段生產效率的提升，而食品加工中的一些原料，含有果糖.蛋白質.有機酸.維生素，這類物質卻有熱敏性極強的屬性，在高溫長時間受熱時，極易引發色澤的加深及營養成份的破壞。為了解決這個矛盾，濃縮設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，需要連續提供熱量，這樣就形成了一個閉路循環系統：原料—熱源—真空，只要保持相互之間的平衡，設備就會運轉。

物料在設備內單程停留時間大約為一分鐘，，而且溫度可以控制在物料耐熱溫度以內，故不會對物料的營養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，一般膜式蒸發器處理的溶液黏度要求小于0.2 Pa.S。黏度太高導熱性能低，設備的生產效率降低

當溶液受熱沸騰，溶劑汽化所產生的蒸汽習慣上被稱為“二次蒸汽”（以區別與來自鍋爐的蒸汽）。如果加以利用則該設備稱為多效蒸發，不利用設備稱為單效蒸發。單效蒸發汽耗為1100kg/h,多效蒸發時，雙效為550 kg/h，三效為400kg/h，也就是說，在處理相同量的物料時單效消耗的蒸汽最高，雙效次之，但單效設備價格低。

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

單效濃縮設備單位面積蒸發水份量大，但汽耗最高，屬于間歇式操作。一次性加料，一次性出料，加料和出料浪費時間，而設備濃縮物料的時間遠遠小于二者。多效濃縮裝置汽耗低，但單位面積溶劑汽化量小與單效，屬于連續性操作，

設備工藝流程介紹

來自鍋爐的加熱蒸汽只進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中所產生的溶劑二次蒸汽提供,c產生溶劑二次蒸汽被真空誘導至圖中D內，遇到來自頂部自上而下冷卻水噴淋發生冷熱交換，產生相的變化，變成了冷凝水，和冷卻水混合后經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），完成連續不斷的循環。

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，于是發生冷熱交換，釋放出潛能后，相變為冷凝水，沿管外壁向下流動，最后匯入尾效加熱器底部，被冷凝水泵抽送至系統外。E容器為汽液分離裝置，，用以防止串入的液體進入真空泵，造成真空泵因阻力過大而發出尖銳的噪音或早損壞。

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

該圖中，如果去除掉第三效（圖中C,c）就是通常所說的雙效濃縮設備，增加了第三效（圖中C,c），就是三效濃縮設備，如果再增加一個和圖中C,c一樣的，就是四效濃縮設備，直至五效，六效。由于要保持各效之間的有效溫差，所以效數不能沒有限制。效數過多，分配到各效之間的有效溫差就小，反而不利于溶劑的汽化。常規工業化生產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。

設備運行成本

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

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

3、設備占地面積及高度

a單效占地小，長約4米，寬約3米，高度約在5米

b三效占地面積長約7米，寬約4米，高度可在7米至13米之間，依現場條件及物料屬性進行設計。

4、設備清洗及檢修

設備設計時，加熱管上端及下端均采用快開式人孔，法蘭裝置。打開時，可清楚看見加熱管內的清潔程度，如果清洗設備，可在物料儲罐內加注清洗液（一般蛋白質類結垢，可采用堿性清洗液，鹽類結垢，采用酸性清洗液），采用正常生產時濃縮物料的方法進行清洗，清洗時可適當通入蒸汽進行加熱，清洗溫度一般不低于60℃，據測定，溫度每升高10℃，化學反應速度會相應提高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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