中财网攻壳机动队2无罪网盘:膜分离技术 术语 - 膜技术
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ICS 01.140;017.060
A 45
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 20103- 2006
膜分离技术 术语
Technical terms for membrane separation
2006-02-16发布 2006-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会
发 布
GB/T 20103- 2006
目录
1 范 围
2 通 用 术 语
2.1 膜与膜参数
2.2 膜组器和运行参数
23 水与水质
3 电 渗 析
3.1 膜与膜参数
32 电渗析器
3. 3 电渗析流程和运行管理
4 反 渗透 和纳 滤
4. 1 膜和膜参数
4. 2 膜过程和运行管理
5 超 滤 和 微 滤
5. 1 膜与膜参数'
5. 2 膜过程和运行管理
6 气体膜分离和其他的膜过程
6. 1 膜和膜参数
6.2 膜过程
6. 3 其他方面的膜过程
7 前,后处理和清洗
7. 1 前,后处理
72 清洗
中文 索 引
英 文 索 引
GB/T 20103- 2006
oli 舀
本标准参考了ASTM D 6161-1998《微滤,超滤,纳滤和反渗透用语》,ASTM D 1129-1999a《有
关水的术语》,ISO 6107-1, 1996《有关水型的术语》,ISO 6107-2;1997《有关水型的补充术语》,
JIS K 3802-1995((膜用语》的有关术语
本标准由国家海洋局提出.
本标准由国家海洋标准计量中心归口.
本标准由国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心负责起草,天津工业大学膜天膜工程技术有限
公司,中国电子工程设计院,天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司,国家海洋标准计量中心参加
起 草 .
本标准主要起草人:林斯清,张维润,孙志英,魏健敏,汪林德,王从厚,杨哲玲,李锦生,刘惠玉,
郭 小 勇 ,王 亮 梅 .
GB/T 20103- 2006
膜分离技术 术语
范 围
本标准界定了膜分离技术领域的术语,即电渗析,反渗透,纳滤,超滤,微滤,气体膜分离及其他膜分
离过程中的常用术语
本标准适用于膜与膜材料,膜组器,各种溶液,气体分离及其他膜分离过程中涉及的术语.
2 通 用 术 语
2. 1 膜与膜参数
2.1.1
膜 membrane
表面有一定物理或化学特性的薄的屏障物,它使相邻两个流体相之间构成了不连续区间并影响流
体中各组分的透过速度.
2. 1.2
固态膜 solid membrane
固相膜或固体膜 solid membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为固相的称之固态膜.
2. 1.3
液态膜 liquid membrane
液相膜或液膜 liqid membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为液相的称之液态膜.
注 :液态 膜有乳化液膜和支撑 液膜.这种膜可以把两种气相 ,气液两相 或两相不互溶的液体进行分 隔和促进 分离.
2. 1.4
气态膜 gas membrane
气相膜 gas membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为气相的称之气态膜.
注:气态膜通常 由充斥 于疏水多孔支撑体孔 隙中的气体为分离介质构成 .当这 种载有气体的支撑 体将两种不 同的
水溶液隔开时 ,可使一种 液体中含有的挥发性溶质迅 速扩散并通过膜 ,在另一种溶 液中富集或分离出去
2. 1.5
天然膜 natural membrane
在人体或动植物中,自然形成并具有生理功能的膜
2. 1.6
人 工 膜 artificial membrane
人造的具有可替代或协助完成人体部分器官生理功能的聚合物膜或膜器件.
注 :如人工 肾,人工心肺 ,辅助性人工肝 ,人工胰 ,人造皮肤 ,人造血 管以及 与输血有关 的血液 净化膜 ,血 液透析膜
血液过滤膜 ,血 浆分离膜,血浆净化膜 等
2. 1.7
合成膜 synthetic membrane
由聚合物,无机物,以及由聚合物和无机物组成的具有分离功能的半透膜.
GB/T 20103- 2006
2. 1.8
有机膜 .rganic membrane
以有机聚合物制成的具有分离功能的半透膜.
2. 1.9
无机膜 inorganic membrane
以无机材料制成的具有分离功能的半透膜
注 :无机膜有金属膜 ,合 金膜,陶瓷膜,高分子金属配合物膜 ,分子筛 复合膜,沸石膜和玻璃 膜等 ,它具有 化学稳定性
好 ,耐高温 ,孔径分布 窄和分离效率高等特点 .可用于气体分离等
2. 1. 10
金属膜 metal membrane
以金属材料,如把,银等制成的具有分离功能的半透膜
注:金属膜可利用其对氢 的溶解 机理制备超纯氢和进行加氢或脱氢膜反应 .
2., 11
合金膜 alloy membrane
以合金材料,如把一镍,把一金,把一银等制成的具有特殊分离功能的半透膜
注 :合金膜 可利用其对氢或氧的溶解机理制 备超 纯氢和进行氧化反应 .
2. 1. 12
陶瓷膜 .eramic membrane
以多孔陶瓷材料制成的具有分离功能的半透膜.
注 如以玻璃 ,二氧 化硅,氧化铝,莫来石等制成的 陶瓷膜 ,可承受 高温 ,较宽 的 pH范 围,具有 比聚合 物膜高 的化学
惰性 ,一般用 于微 滤和超滤
2. 1. 13
玻琅膜 glassy membrane
由玻璃(Nai O-SiO)为主要材料组成的具有分离功能的半透膜.
2. 1. 14
半透膜 semipermeable membrane
优先使流体中的某些组份通过而截留其他组份的选择透过膜.
2.1.15
选择性透过膜 permselective membrane
靠膜在一方面或几方面的结构或性质的差异,如大小,形状,电荷,溶解度和扩散率的差异优先透过
特定的组分的膜
2. 1. 16
对称膜 symmetric membrane
膜孔结构不随孔深度而变化的膜.
2.1.17
非对称膜 asymmetric membrane
膜孔结构随孔深度而变化的膜.
注:非对称膜通常由同种材料 的一层致 密层 和一层或多层多孔支撑层 构成.
2. 1. 18
均质膜 homogeneous membrane
由一种膜材料制成,截面均匀一致的膜
注 :均质膜有 致密均质膜,微孔均质膜和离子 交换 膜
2
GB/T 20103- 2006
2.1.19
多孔膜 porous membrane
具有多孔和开口结构的膜.
2. 1.20
相转化膜 phase inversion membrane
通过适当途径使聚合物从均相铸膜液中沉析,形成聚合物富相(膜体)和聚合物贫相(膜孔)的膜
2. 1.21
复合膜 composite membrane
用两种不同的膜材料,分别制成具有分离功能的表面活性层(致密层)和起支撑作用的多孔层组成
的 膜
2. 1.22
荷电膜 charged membrane
由带有正电荷或负电荷基团的聚合物制成的膜.
注:荷电膜包括离子交换膜 ,荷电反渗透膜 ,荷 电超滤膜 和荷电微孔滤膜 .
2. 1.23
动力形成膜 dynamic formed membrane
把铸膜液中相关组分沉积在多孔支撑体表面形成的具有分离功能的膜
2. 1.24
共混合膜 blend membrane
两种或两种以上相融性较好的聚合物材料按特定比例组成的具有分离功能的半透膜.
2. 1.25
致密层 dense layer
皮层 skin layer
活性层 active layer
非对称膜或复合膜表面一层薄的起分离作用的有效层.
2. 1.26
多孔支棣层 porous support layer
非对称膜或复合膜的致密层下起支撑作用的多孔底层.
往 :多孔性底 层的材料与致密层 的材料 可以是同一种 ,也可 以由不 同材 料制成.
2. 1.27
平板膜 flat membrane
外型为平板或纸片状的膜.
注:平板膜通常具有支 撑层(如无纺布),用于制备板框 式,折叠式和螺旋卷式膜元件 .
2. 1.28
中空纤维膜 hollow fiber membrane
外型为纤维状,空心的具有自支撑作用的膜.
注 :对 于反渗透膜 ,皮层在外表 面;对于超滤膜和微滤膜 ,皮层在 内表面,外表面或内 ,外表面 .
2. 1.29
铸膜液 casting membrane solution
制作膜所配制的溶液.
注 :铸膜液通常含 有成膜材料 ,溶剂和添加 剂等
2. 1. 30
孔性能 performance of membrane pores
膜的平均孔径,孔径分布,最大孔径和孔隙率的统称
GB/T 20103- 2006
2. 1. 31
孔径 pore diameter
膜孔直径的标称
2. 1.32
孔隙率 porosity
膜孔体积与整个膜体积的百分比.
2. 1.33
通f flux
单位时间单位膜面积透过组分的量
2. 1.34
渗透系数 permeability coefficent
表征特定组分透过膜的难易程度.
渗透系数的关系式如下 :
Jw= A(AP 一 △7)
JS= BAC
式 中 :
Jw— 溶剂(水)渗透通量;
Js 溶质(盐)渗透通量;
△二— 膜两侧的渗透压差;
OP— 膜两侧的压差;
AC— 膜两侧的浓度差;
A— 溶剂(水)渗透系数;
B- 溶质(盐)渗透系数.
2. 1.35
脱除率 rejection
截留率 retention
表示脱除特定组分的能力.
它们的关系式如下:
R=(1一q/C,) X 100环
式 中 :
R— 脱除率或截留率;
Cp— 透过液中特定组分的浓度;
Cf— 进料液中特定组分的浓度.
2.2 膜组器和运行参数
2.2. 1
膜元件 membrane element
由膜,膜支撑体,流道间隔体,带孔的中心管等构成的膜分离单元.
2.2.2
壳体 housing
可装人膜元件的容器
注 :膜元件外表 面用环氧树脂等粘接 的包裹层也 可以认为是壳体 .
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2.2.3
膜组件 membrane module
由膜元件,壳体,内联接件,端板和密封圈等组成的实用器件.
注:膜组件的壳体里可 含有一个或数个膜元件 .
2.2.4
板框式膜组件 plate and frame module
由平板膜以平面状态安装在壳体中而构成的膜组件.
注 :板 框式膜组件外形类似 于化工单元操作的板框式压滤机 .
2.2.5
卷式膜组件 spiral wound module
由卷式膜元件安装在壳体中而构成的膜组件.
2.2.6
中空纤维膜组件 hollow fiber module
由中空纤维膜元件安装在壳体中而构成的膜组件.
2.2.7
膜面积 membrane area
制作膜元件实际所用的面积.
2,2.8
有效面积 effective membrane area
膜元件中具有分离作用的膜面积.
2.2.9
错流膜过程 crossflow membrane process
压力推动给料平行于膜表面流动(切向流),而透过液垂直透过膜(垂直流)的分离过程.
注 :反渗透 ,纳滤 ,超滤和微滤 的分离过 程中均属于错流膜过程 .
2.2. 10
产水f, productivity
在规定的运行条件下,膜元件,组件或装置单位时间内所生产的产品水的量.
2.2. 11
脱盐率 salt rejection
表示脱除给料液盐量的能力.
脱盐率的关系式如下:
R=(I一Co/Cf) X 1000o
式 中 :
R— 脱盐率;
Cp— 透过液的含盐量;
Cf— 给料液的含盐量.
注 :用于 电渗 析,反渗透,纳滤脱盐能 力的表征.
2.2. 12
水回收率 water recovery
产水量与给水总量之百分比.
2.2. 13
压jJ降 pressure drop
膜组件和各种过滤器进,出口之间的压差.
注:组件和滤器 固有 的压 力降通常 比较小 ,其增量反 映膜组件受污染程度或滤器截污量 的大小.
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14操作压 operating pressure
给料液进人膜组件或各种过滤器的表压
15
浓差极化 concentration polarization
在膜法分离过程中,由于溶剂或溶质的迁移而导致本体溶液与膜界面间形成浓度梯度的现象.
16
浓 缩 率 concentration factor, CF(缩 写 )
浓缩液中特定组分与给(进)料液中特定组分的浓度之百分比.
17
膜寿命 membrane life
在正常的使用条件下,膜或膜元件维持预定性能的时间.
注 :膜 寿命 通常按年计.
18
总能耗 total consumption of energy
膜装置制取 1 m'产品水所消耗的电能,包括配套设备耗电量和膜本体耗电量两部分
注 :总能耗 的单位为:J/m'或 kWh/-'.
19
膜装置 plant of membrane
由膜组件及其他配套设备构成的一套完整的膜分离设备.
注 :配套设 备如电控,各种仪表 ,管道 ,水泵 ,阀门以及化学 清洗接 口等.
水 与 水 质
原 水 raw water
指未经过处理的地下水,地表水和海水,在膜法水处理中也包括城市 自来水.
2.3.2
给 水 feed water
通常是经过处理进人配水管网或供水池的水 在膜法水处理中,指进人膜组件(或器)的水溶液.
2.3.3
浓缩水 concentrate
除 盐 或 分 离 过 程 中 的 浓缩 液 .
注 1:此部分水的溶解 固形物 或颗粒或两者都高于给水
注 2:对于错流膜过程 ,即为给水未 能透过膜的那部分
2. 3.4
透过水 permeate
透过膜的那部分水.
2.3.5
淡化水 desalted water
用各种脱盐方法制得的含有溶解性固体物小于1 000 mg/I的水.
2.3.6
总 含 盐 f total salts
水中的各种电解质(盐类)的总量.
注 :总含盐量也 可用水中各种阴,阳离子总量来表示 ,单位 为:_g/l_
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2.3.7
溶解性总固体 total dissolved solids,TDS(缩写)
经过过滤的水样,在规定条件下蒸干水分后留下的物质(即水中的溶盐,有机物和胶体物质的总
量 ).
注 :当水 中有机 物含量较少时可近似表示 总含盐量 ,单位为 :mg/L,
2. 3.8
悬浮固体 suspended solids, SS(缩写)
可在规定条件下经过滤或离心除去的物质
注 :悬浮固体 的单位 为:nag/I
2.3.9
电阻率 resistivity
度量水溶液阻止电流通过的能力.
注 1:电阻率等于在一定温度下 ,一 对截面积为 lc耐 的电极在 1 cm距离 间的电阻值 .
注2:电阻率单位为.?cm或Mt) " cm o
2.3. 10
电导率 conductivity
度量水溶液导电的能力.
注 1:电导率 等于电阻率的倒数
注 2:电导率单 位为 S/- 或 PS/cm
2.3. 11
总有机碳 total organic carbon,TOC(缩写)
水中溶解性和悬浮性有机物中碳的总量
2.3. 12
化学需氧量 chemical oxygen demand,COD(缩写)
在规定条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂相当氧的量.
2.3. 13
生化需r,f biochemical oxygen demand,BOD(缩写)
在规定条件下,水中有机物和无机物进行生物氧化时所消耗的溶解氧的量.
2. 3. 14
余 氮 residual chlorine,total residual chlorine
加氯后以游离氯或化合氯的形式残留或者两者同时存在溶液中的氯.
2.3. 15
浊度 turbidity
对水体中分散的微细悬浮性粒子使水透明度降低的程度的一种度量.
2.3. 16
酸度 acidity
水介质与氢氧根离子定量反应的能力.
2.3. 17
碱度 alkalinity
水介质与氢离子定量反应的能力
2. 3. 18
硬度 hardness
水中钙,镁离子的总浓度
GB/T 20103- 2006
2.3. 19
暂时硬度 temporary hardness
用煮沸的方法可以除去的硬度.
注 :暂时硬度 主要是由于重碳酸盐的存在引起 的
2.3.20
永久硬度 permanent hardness
主要由钙,镁的硫酸盐,氯化物和硝酸盐引起,不能用煮沸的方法除去的硬度
2. 3.21
淤泥密度指数 silt density index,SDI(缩写)
污染指数 fouling index, FI(缩写)
由堵塞..45 Ixm微孔滤膜的速率所计算得出的,表征水中细微悬浮固体物含量的指数.
2.3.22
朗格里尔饱和指数 langelier saturation index,LSI(缩写)
水样实测的pH值减去饱和 pHs值的差值.
注:pHs值为水与 固体碳 酸钙平衡 时计算得出的 pH值 .
2.3.23
史蒂夫和戴维斯稳定指数 Stiff and Davis stability index,S&DSI(缩写)
表示水溶液有碳酸钙沉淀或溶解的趋势的指数.
注 1:它根据 TDS,钙离子浓 度,总碱度,pH 值和水溶液的温度等计算得 出
注 2:本指数适用 于 TDS>10 000 mg/L的水溶液
2.3.24
离子强度 ionic strength
对水溶液的离子数及其电荷的度量.
注:水溶液的离子强度根据溶液 中各 种离子浓度及其价数计算得 出.
电渗 析
3. 1 膜与膜参数
3.1.1
离子交换膜 ion exchange membrane
离子选择性透过膜 ion permselective membrane
对离子具有选择性透过的聚合物制成的薄膜.
3. 1.2
阳离子交换膜 cation exchange membrane
阳离子选择性透过膜 cation permselective membrane
膜体固定基团带有负电荷的荷电基团,可选择透过阳离子的离子交换膜
3. 1.3
阴离子交换膜 anion exchange membrane
阴离子选择性透过膜 anion permlselective membrane
膜体固定基团带有正电荷离子,可选择透过阴离子的离子交换膜.
3. 1.4
异相离子交换膜 heterogeneous ion exchange membrane
膜体由含有活性基团的聚合物(离子交换树脂)粉末和作为粘合材料的线型聚合物混炼而成,两种
聚合物间无关联的离子交换膜.
GB/T 20103- 2006
3. 1.5
均相离子交换膜 homogeneous ion exchange membrane
膜体由离子交换材料形成,除增强材料外,未混人其他粘结材料的膜.
3.1.6
极膜 electrode membrane
具有较强的耐氧化性能,用于隔离极室与隔室的膜
3. 1.7
双极膜 bipolar membrane, BPM(缩写)
一侧为阴离子交换膜,另一侧为阳离子交换膜和中间具有水解催化作用的过渡层所组成的三层结
构 的膜 .
3. 1.8
交联度 degree of cross linkage
表征膜体高分子链相互联结交织的程度.
注 :交联度 通常是以纯交联剂 占膜体交联共聚物的质量百分数来表示 .
3. 1.9
树脂母体 resin matrix
构成离子交换膜或离子交换树脂主体骨架的聚合物
3.1.10
固定基团 fixed radicals
牢固地结合在聚合物母体上的荷电基团.
3. 1. 11
反离子迁移 counter-ion transference
与离子交换膜上的固定基团所带电荷相反的离子透过膜迁移的现象
3. 1. 12
同名离子迁移 co-ion transference
与离子交换膜上固定基团所带电荷相同的离子透过膜迁移的现象
3.1.13
离子交换容f ion exchange capacity
离子交换膜中与固定基团电荷平衡的离子量.
注 离子 交换容量单位为 :mot,/kg,
3. 1. 14
含水率 water content
湿膜烘除的水分占原湿膜质量的百分比
3. 1. 15
膜电位 membrane potential
膜两侧接触不同浓度电解质溶液所产生的电位差.
3. 1. 16
迁移数 transference number
某特定离子所迁移的电量占总通电量的比率.
3. 1. 17
选择性透过 permselectivity
离子交换膜透过特定的电荷离子或排斥相反电荷离子的能力.
GB/T 20103- 2006
3. 1. 18
膜电阻 membrane resistance
在某特定溶液中,膜厚度间的电阻值.
注:膜 电阻单 位为 :Q.
3. 1. 19
面电阻 area resistance
一定面积膜试样的电阻值.
注:面电阻单位为:12"cm'.
3. 1.20
溶胀度 swelling degree
膜从一种溶液转人另一种溶液中,其几何尺寸变化的程度.
注 :溶胀度以面积 ,体积或长度 的变化百分率来表示 .
3. 1.21
爆破强度 bursting strength
在膜上施加垂直于膜面的流体压力,膜开始渗漏或破裂时的临界压力,
注:爆 破强度单位为 :kPa,
3.2 电渗析器
3.2. 1
电渗析器 electrodialyzer,electrodialysis unit
阴,阳离子交换膜,浓,淡水隔板以及电极板等按一定规则排列起来,并用夹紧件夹紧的除盐或浓缩
设 备 .
3.2.2
端电极 end-electrode
置于电渗析器夹紧装置内侧的电极.
3.2.3
共电极 co-electrode
电渗析器膜堆内,前后两级共用的电极
3.2.4
阴极室 cathode compartment, cathode chamber
由阴极框与极膜构成的通过阴极液的隔室
3.2.5
阳极室 anode compartment, anode chamber
由阳极框与极膜构成的通过阳极液的隔室.
3.2.6
隔板 spacer
形成电渗析器浓,淡水室的框架.用它将阴离子交换膜与阳离子交换膜隔开,形成浓水或淡水的过
水 通 道 .
3.2.7
隔板网 net, turbulence promoter
隔板中用于强化水流湍流效果和隔开膜的部件.
3.2. 8
进,出水孔 distributing or/and collecting port
隔板中用于分配进水或汇集出水的孔.
to
GB/T 20103- 2006
3.2.9
布水槽 distributing or/and collecting groove
隔板中配,集水孔和流水道之间的通道,具有通过水流和促进水流分布均匀的作用.
3.2. 10
有回路隔板 tortuous path spacer
内有隔条使水流改变方向迂回流动的一种隔板.
3.2. 11
无回路隔板 sheet flow spacer
水流方向不变的一种隔板.
3.2. 12
淡水室 diluting compartment, desalting compartment
由一张隔板和两侧的一张面向阳极的阴膜和一张面向阴极的阳膜组成的使流过水溶液离子浓度降
低 的 隔 室 .
3.2. 13
浓水室 concentrating compartment
由一张隔板和两侧的一张面向阴极的阴膜和一张面向阳极的阳膜组成的使流过水溶液离子浓度增
加的隔室.
3.2. 14
膜对 cell pairs
按阴膜,淡水隔板,阳膜和浓水隔板的顺序组成的电渗析的基本工作单元.
3.2. 15
膜堆 membrane stack
电渗析器中由若干膜对组合而成的总体.
3.2. 16
电渗析的级 electrical stage
电渗析器中一对电极之间的膜堆
3.2. 17
电渗析的段 hydraulic stage
电渗析器中淡水水流方向相同的膜堆.
3.2. 18
膜间距离 distance between membranes
膜对中相邻两膜表面之间的垂直距离.
注:膜间距离等于 隔板 的厚度.
3.3 电渗析流程和运行管理
3.3. 1
渗析 dialysis
溶质,离子等依靠扩散透过半透膜的现象.
3. 3.2
电渗析 electrodialysis,ED(缩写)
以直流电为推动力,利用阴,阳离子交换膜对水溶液中阴,阳离子的选择透过性,使一个水体中的离
子通过膜转移到另一水体中的物质分离过程
3. 3.3
电 去 离 子 electrodeionization, EDI (I$ '? )
GB/T 20103- 2006
连续去离子 continuous deionization,CDI(缩写)
电渗析淡化室中填充阴,阳离子交换剂,利用浓差极化状态下水解离产生的 H一和 OH一使离子交
换剂再生,以达到电渗析
3.3.4
离子交换结合连续去除溶液中离子的过程.
直流式除盐 once through system
一次除盐 one pass process
电渗析器连续出液一次达到水质标准要求的流程.
3.3.5
部分循环式除盐 feed and bleed system
电渗析器淡水出口分成两路,一路连续出水供用水点使用,另一路返回电渗析器与给水相混继续除
盐 的 流 程
3. 3.6
循环式除盐 batch type system , batch process
电渗析器淡水以循环方式除盐,使间歇批量出水达到用户水质要求的流程.
3.3.7
定电压法 constant voltage method,constant voltage operation
电渗析装置调试后,根据所测定的极限电流,于恒定的直流电压下运行的方法
3.3.8
操作电流密度 operation current density
电渗析装置调试后,根据测定的极限电流和给水水质状况而选定的安全运行电流密度
注:电流密度单位为:mA/cm2 o
3.3.9
极限电流密度 limiting current denstiy
电渗析发生极化时的临界电流密度.
3.3. 10
经济电流密度 economical current density
设计计算时推导出的使制水成本最低的操作电流密度
3.3. 11
伏安曲线 voltage current curve
用电压一电流法测定极限电流时所绘制的电压,电流关系曲线
3. 3. 12
极化过渡区 polarization transition range
伏安曲线上,开始极化至强烈极化的一段过渡区间.
3.3. 13
极化点 polarization point
测定极限电流时,所绘制伏安曲线上的突变点.
注 :极化点 的对应 电流即为极限电流 .
3.3. 14
倒极 reversal of polar,Polarity reversal
定期倒换电渗析装置电极的极性,并同时切换浓,淡水流管道的操作程序
3.3. 15
极化 polarization
电渗析过程中,由于离子在膜内的迁移速度比在溶液中快,所以主体溶液中的离子不能迅速地补充
12
GB/T 20103- 2006
到膜液界面,致使界面处溶液浓度低于本体溶液.当达到某一电流密度时,浓度降至某一极限值,水分
子就被迫发生解离,解离的 H一和 OH一离子参与传递电流,这种现象称为极化.
3.3.16
中性扰乱 neutrality disturbance
由于电渗析极化时产生的 H+和 OH 离子参与传递电流,从而引起浓,淡水室溶液的 pH值产生
偏离中性的现象.
3.3.17
膜对电阻 resistance of one cell pair
膜对中阴膜,阳膜,淡水层和浓水层的电阻之和.
3.3.18
膜对电压 voltage drop for one cell pair
运行中的电渗析器,通过每个膜对的电压降.
3.3.19
电流效率 current efficiency
在电渗析过程中,所施加电流的实际除盐量与理论除盐量的百分比.
3.3.20
极水 electrode rinse,electrode water
流经电渗析器电极室的水
3.3.21
水的电渗透 electroosmosis of water
在电场作用下,水分子伴随着离子透过离子交换膜的迁移现象.
3.3.22
膜的浓差扩散 concentration diffusion of membrane
电渗析过程中,由于离子交换膜两侧溶液的浓度不同,引起电解质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧
的扩 散
3.3.23
淡水流皿 dilute flow
单位时间内通过电渗析器内所有淡水室的水的总量
注:淡水流量单位为 :m'/h
3.3.24
水流线速度 feed flow linear velocity
单位时间内通过电渗析器淡水室单位横截面积上水的流量.
注 :水 流线速度单位为 :cm/5
3.3.25
流程长度 flow path length
水流在电渗析器隔板中所流经的路程
3.3.26
浓水循环 concentrated solution recycle
将 流 出 电 渗析 器 的 浓 水 全 部 或 部 分 循 环 运 行 ,以 增 加 水 的 回收 率 的措 施
4 反 渗 透 和 纳 滤
4. 1 膜 和膜 参 数
4.1.1
反 渗 透 膜 reverse osmosis membrane
用 于 反 渗 透 过 程 使 溶 剂 与 溶 质 分 离 的 半 透 膜 .
GB/T 20103- 2006
2
纳滤膜 nanofiltration membrane
用于脱除多价离子,部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜
3
盐透过率 salt passage
透过水的盐浓度与给水盐浓度之百分比
4
水通A衰减指数 flux decline factor
表示反渗透膜,纳滤膜和超滤膜因受温度,压力和时间作用而压密,致使水通量衰减的程度.
水通量衰减指数的关系式如下:
_IJ,一(tt}
式 中 :
.— 水通量衰减指数;
i— 运行t时间后的水通量;
7— 初始运行 to(通常为 1 h)的水通量.
4.2 膜过程和运行管理
4.2. 1
渗透 osmosis
浓度较低的溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液里,直到化学位平衡为止,
这种现象叫渗透
4.2.2
反渗透 reverse osmosis, RO(缩写)
在高于渗透压差的压力作用下,溶剂(如水)通过半透膜进人膜的低压侧,而溶液中的其他组份(如
盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出,从而达到有效分离的过程.
4.2.3
纳 滤 nanofiltration, NF(缩 写 )
以压力为驱动力,用于脱除多价离子,部分一价离子和分子量 200^-1 000的有机物的膜分离过程.
4.2.4
平均操作压 average operating pressure
膜组件的进口压力和出口压力的平均值.
其表示式为:
尸平均 一
尸许+ 尸出
式 中 :
p'P 18— 平均操作压;
尸进— 进口压力;
尸出— 出口压力.
4.2.5
温度校正系数 temperature correction factor,TCF(缩写)
因膜或组件的产水量随水温度变化而变化,为把不同温度下的产水量校正到以250C为基础的标称
产水量,从实验得出的换算系数
注 1;校正系数不仅与液体 的特性有关 ,而且也与膜 的聚合物特性 有关,一般应 由膜制造商 提供
注 2:无现成的资料时 可按 温度每增加 10C,产水量增加 2. 7%估 算
14
GB/T 20103- 2006
4.2.6
渗透压 osmotic pressure
渗透现象到达平衡时,半透膜两侧溶液(半透膜的一侧为纯溶剂,一侧为溶液)产生的位能差
4.2.7
渗透压差 osmotic pressure difference
反渗透膜的高压侧溶液的渗透压与低压侧溶液的渗透压之差
4.2.8
背压 back pressure
膜低压侧的压力.
4.2. 9
有效压力 effective pressure
由平均操作压减去渗透压差及产水背压的所得值.
有效压力的关系式如下:
尸有效=尸平均一△n一尸背
式 中 :
尸有效— 有效压力;
△二-— 渗透压差;
尸背— 背压
4.2. 10
段 stage
膜装置流程中膜组件的配置方法,规定给水(含浓水)每流经一组膜组件为一段.
注 1:采用多段运行 的 目的是提高水 的回收率 ,避免后面膜元件 的给水流速下降过大
注 2:浓水分段时 ,通常按 2,1递减 ,以所 谓"锥形"串联组合排列 .
4.2. 11
级 pass
给水(或产水)每流经由增压泵和膜组件等组成的一个系统为一级.
注 1:产水分级运行 的目的是进一步降低产水 的含盐量
注 2:产水增级时须将前 一级的产水升压后作 为后一级的给水
4.2. 12
能且回收 energy recovery
把浓水的压力能用于补充给水的压力能,以大大降低反渗透能耗的过程.
注 :反渗透过程 的高压浓水(特别是海 水淡化过程中大量的高压浓水 ),具 有相当大的能 量,能量 回收主要用于海水
反渗透过程
4.2. 13
缓冲器 accumulator
被安装在柱塞泵的吸水口或出水管路上,以减少压力的波动,确保流量均匀的部件.
4.2. 14
膜元(组)件更换率 element(module) replacement rate
在正常使用条件下,每年(含第一年)元(组)件更换的百分率
5 超 滤 和 微 滤
5. 1 膜与膜参数
5.1.1
超滤膜 ultrafiltration membrane
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成,切割分子量在
15
GB/T 20103- 2006
几百至几百万的膜
注 1 表皮层厚度通常仅((0.1^-1) pm,多孔层厚 度通 常 125 km,
注 2:超滤膜多数为非对称膜
5. 1.2
微滤膜 microfiltration membrane
膜平均孔径大于或等于.01 km的分离膜.
5. 1.3
纯水透过率 pure water permeability
按规定的流速,温度 ,压力,在单位时间内通过单位膜面积的纯水透过量
5. 1.4
切割分子f molecular weight cut off,MWCO(缩写)
超滤膜在规定条件下对某一已知分子量物质的截留率达到 90%时,该物质分子量为该膜的切割分
子 量
5,了.5
级大孔径 maximum pore size
与滤膜最大孔等效的园形毛细管直径.
5. 1.6
平均孔径 mean pore size
膜表面孔径的平均值
5. 1.7
孔径分布 pore size distribution
膜中不同孔径的孔数占膜总孔数的比率.
:_:'
8
起始泡点压力 bubble point pressure
第一个气泡出现并引导连续出泡时的临界压力.
注 :常用 于泡点压力法测定微滤膜孔径 .
膜过程和运行管理
超滤 ultrafiltration, UF(缩写)
以压力为驱动力,分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒的过程.
5.2.2
微滤 microfiltration, MF(缩写)
以压力为驱动力,分离 .. 01 lam至数 PM的微粒的过程
5.2.3
进 料 feed
输人处理或纯化系统(或设备)的溶液.
注 :包括任何处理之前 的原水供给和进人组 件的物料
5.2.4
透过物 permeate
物料透过膜的部分.
5.2.5
截留物 retentate
物料未透过膜的部分
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5.2.6
流速 flow velocity
物料在膜表面上流动的线速度.
5.2.7
压密化 compaction
膜在未污染情况下,经长时间持续受压和温度作用,使膜变得紧密而导致水通量衰降的现象
5.2.8
死端过滤 dead end filtration
全部溶剂被迫通过膜的一种运行方式.
6 气体膜分离和其他的膜过程
6. 1 膜和膜参数
6.1.1
透气f gas permeation flux
气体在膜内扩散传递达到稳定态时,某组分气体在单位时间,单位膜面积下透过膜的气量.
注 1:气体透过致密膜 的过程 是溶解,扩散和解吸过程 常用 的单位 为 .'(STP)/(m' " s)
注 2; STP(standard temperature and pressure)指膜 的低压侧 在标准状态下 即温度为 .℃,压力为 0. 1 MPa,
6. 1.2
气体渗透系数 gas permeability coefficient,P(缩写)
在一定温度和压力下,膜对气体的溶解一扩散能力.
注:气体渗透系数最 常用的单位是(cm' (STP) " cm)/(cm' " s " Pa) 最常用 的表达方式 :P=S " D( P:渗透系数 ;
5溶解 度系数,D 扩散系数)
6. 1.3
气体渗透率 gas permeabilityl(缩写)
在标准条件下,用于表征气体在单位压差下,透过单位膜面积的流量
注:气体渗透速率常用 的单 位为 cm' (STP)/(cm' " s " 1'a),
6. 1.4
溶解度系数 solubility coefficient,S(缩写)
聚合物对气体的溶解能力.
注:溶解度系数常用的单位为cm' (STP) /cm' " 0. 1 MPa
6. 1.5
扩散系数 diffusion coefficient,D(缩写)
表示气体分子在膜中借助分子链热运动,排开链与链之间的间隙,进行传递的能力,即渗透气体在
单位时间内透过膜的气体体积.
注 :扩散 系数单 位为 .ml/,
6. 1.6
分离系数 separation coefficient, a(缩写)
用于评价膜对气体的选择分离性能
均质膜和复合膜的气体分离系数表达式分别如下:
PA
PC
式 中 :
a,— 均质膜的本征分离系数(又称理想分离系数);
PA— 气体A的渗透系数;
17
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力.一一气体 B的渗透系数.
式 中 :
a2-
JA_
了 —
复合膜的气体表观分离系数;
气体 A在复合膜的渗透率;
气 体 B在 复 合 膜 的渗 透 率 .
复合膜的混合气体分离系数表达式如下:
aA一贪
装
J八—
混合气的分离系数(简称分离系数);
A组分的渗透率;
Ja - B组分的渗透率.
膜 过 程
6.2.1
分子筛分机理 molecular sieve mechanism
当多孔膜的孔径介于不同气体分子直径之间时,使直径小的分子通过膜孔,而直径大的分子被截
留,从而达到筛分效果的理论.
6.2.2
毛细管凝聚机理 capillary condensation mechanism
当多孔膜的孔径在 0. 1 nm-0. 2 nm时,凝聚性气体将在孔内产生毛细管凝聚现象,阻碍其他分子
通 过 ,从 而 达 到 分 离 的理 论 .
6.2. 3
溶解扩散机理 solution-diffusion theory
气体透过非多孔膜(包括均质膜,非对称膜,复合膜)时,气体分子首先吸附在膜表面上,然后在膜表
面上溶解,从而在膜两侧表面产生浓度梯度,使气体分子在膜内向前扩散,到膜的另一侧面被解吸出来,
从 而 达 到 分 离 目 的 的理 论
6.2.4
双吸附一双迁移模型 dual-mode model
揭示纯气体在玻璃态聚合物中渗透时,气体分子在膜内除亨利溶解外,还存在 Langmuir吸附,这
种现象叫双吸附现象.同时还存在溶解扩散和吸附扩散作用,形成气体分子的双吸附一双迁移.
注 :对混合气体还存在各组分 之间竞争 langmuir吸附 中心 的现象.使混合气的总透量下 降,表现分 离系数变小
6.2.5
气体膜分离 membrane gas separation
在一定压力驱动下,利用不同气体分子在膜内渗透速率上的差异,使渗透速率相对快的分子在渗透
气侧富集,而渗透速率相对慢的分子在渗余气侧富集,从而实现不同气体在膜两侧富集分离的过程
6.2.6
膜蒸馏 membrane distillation, MD(缩写)
利用微孔膜两侧温度上的差异,使与热侧接触的水溶液在膜的表面上汽化,产生的水蒸汽通过膜孔
传递到膜的冷侧并冷凝成水,从而完成分离的过程.
注 :其方式 有 直接接触式 ,空气间隔式 ,减压式 或气体吹扫式
18
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6.2.7
渗透气化 pervaporation,PV(缩写)
利用液体混合物中组分在致密膜中的溶解度与扩散速率的不同或通过分子筛膜而实现的相变分离
过 程
6.2.8
蒸气渗透 vapour permeation
利用蒸气混合物或蒸气与不凝性气体混合物在致密膜中的溶解度与扩散速率的不同而实现的分离
过 程
6.3 其 他 方 面 的 膜 过 程
6.3. 1
膜反应器 membrane reactor, MR(缩写)
利用膜的分离,载体,分隔,复合功能和特点,把膜分离和化学反应或生物化学反应相集成,改变反
应进程和提高反应效率的设备或系统.
6.3.2
膜催化反应器 catalytic membrane-based reactors,CMR(缩写)
利用膜的分离,载体等功能和特点,使催化反应与分离同步进行的膜反应器.
6.3. 3
膜生物反应器 membrane bioreactor,MBR(缩写)
以膜为载体,把生物反应(作用)和分离相结合,能改变反应进程和提高反应效率的设备或系统
6.3.4
膜传感器 membrane sensor
借助膜的特殊功能来传递或转换特种信息并以一定信号显示的器件.
6.3.5
控制释放 controlled release
把活性生物或化学物质,以聚合物膜包裹等受控制形式,恒速释放到特定作用部位或特定靶器官
中,使有用物质控制在有效浓度范围内,并长期有效发挥作用的方法或技术.
7 前 ,后 处 理 和 清 洗
7. 1 前 ,后 处 理
7.1.1
预处理 pretreatment
膜分离之前的处理过程.
7. 1.2
后处理 post-treatment
膜分离之后的处理过程.
7. 1.3
灭 菌 disinfection, sterilization
消毒 disinfection, sterilization
利用热,化学药品或紫外线,杀灭全部或部分微生物的工艺过程.
7. 1.4
级 化 chlorination
水中加氯气或加可生成次氯酸离子的化合物的过程.
注:氮化的 目的是 为了消毒 ,抑制细菌和动植 物生长 ,氧化有机物 ,辅助混凝 或减少臭味等
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7. 1.5
奥氧化 ozonization, ozonation
投加臭氧于水处理或废水处理中,以进行灭菌,有机物的氧化或去除不良的臭味等处理
7. 1.6
脱抓 de山lorination
用化学或物理的方法将水中的余氯全部或部分去除的过程.
7. 1.7
间断氛化 intermittent chlorination
在引水口等处或对进人 R()膜组件的给水采取定期氯化消毒的操作方式
注 :间断氯化是在加亚硫 酸氢钠脱氯过程中 .每八小时 有一小 时停止 加亚硫 酸氢钠 ,使进入 膜组件 的给水 含有余
氯 ,对组件 灭菌 .
7.1.8
后板化 post chlorination
水处理和废水处理之后进行的氯化.
注:后 氯化一般在滤后的管路上投加 ,主要起 消毒作用 ,并使管网水中保持一定 的余氯 量
7. 1.9
软化 softening
指从水中除去大部分钙,镁离子的过程.
7.1.10
膜法软化 membrane softening
用纳滤膜降低水中的硬度的过程.
7. 1. 11
酸化 acidification
加酸防止碳酸钙结垢的工艺
7.1.12
脱碳酸 decarbonation
从水中脱除二氧化碳
7.1.13
临界处理 threshold treatment
一种处理工艺,如加防垢剂,以抑制晶核生长沉淀,但不能阻止晶核的生成
7.2 清 洗
7.2. 1
膜中毒 membrane poisoning
因高价金属离子或其他物质牢固地结合在膜的活性基团上,使其效能下降,而难于恢复的过程.
7.2.2
膜污染 membrane fouling
料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜性能下降的过程
7.2.3
化学降解 chemical degradation
化学物质使膜表面聚合物氧化或水解造成膜性能下降的过程
7.2.4
生物降解 biological degradation or biodegradation
原水中的微生物及其代谢产物在膜表面沉积和侵蚀使膜表面聚合物裂解,造成膜性能下降的过程.
20
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7.2.5
结垢 scaling
膜法脱盐过程中,随着浓水浓度的增加,当碳酸盐,硫酸盐(钙,钡,惚)等超过其溶度积时,这些微溶
盐析出并沉积在膜表面的过程.
7.2.6
胶质层 gel layer
原水中的悬浮物,金属氧化物,胶体,生物排泄物或溶解物质的析出并附着于膜面而形成胶质状的
一 层 物 质 .
7.2.7
,
物理清洗 physical cleaning
利用机械方法来清除膜表面污染物的过程.
7.2.8
化学清洗 chemical cleaning
利用化学药品去除膜的污染物的过程.
7.2.9
;中洗 flushing
用清洁的水对膜组件或设备进行清洗,以排除器件内污染物或残留药品的过程
7.2. 10
反冲洗 backwashing
用流体对过滤介质或膜进行反向冲洗的过程.
7.2. 11
酸洗 acid cleaning
用稀酸溶液对膜器进行循环清洗的过程.
7.2. 12
盐碱水洗 salt and alkali cleaning
用盐和碱配制成盐碱溶液对电渗析器进行循环清洗的过程.
A 45
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 20103- 2006
膜分离技术 术语
Technical terms for membrane separation
2006-02-16发布 2006-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会
发 布
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目录
1 范 围
2 通 用 术 语
2.1 膜与膜参数
2.2 膜组器和运行参数
23 水与水质
3 电 渗 析
3.1 膜与膜参数
32 电渗析器
3. 3 电渗析流程和运行管理
4 反 渗透 和纳 滤
4. 1 膜和膜参数
4. 2 膜过程和运行管理
5 超 滤 和 微 滤
5. 1 膜与膜参数'
5. 2 膜过程和运行管理
6 气体膜分离和其他的膜过程
6. 1 膜和膜参数
6.2 膜过程
6. 3 其他方面的膜过程
7 前,后处理和清洗
7. 1 前,后处理
72 清洗
中文 索 引
英 文 索 引
GB/T 20103- 2006
oli 舀
本标准参考了ASTM D 6161-1998《微滤,超滤,纳滤和反渗透用语》,ASTM D 1129-1999a《有
关水的术语》,ISO 6107-1, 1996《有关水型的术语》,ISO 6107-2;1997《有关水型的补充术语》,
JIS K 3802-1995((膜用语》的有关术语
本标准由国家海洋局提出.
本标准由国家海洋标准计量中心归口.
本标准由国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心负责起草,天津工业大学膜天膜工程技术有限
公司,中国电子工程设计院,天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司,国家海洋标准计量中心参加
起 草 .
本标准主要起草人:林斯清,张维润,孙志英,魏健敏,汪林德,王从厚,杨哲玲,李锦生,刘惠玉,
郭 小 勇 ,王 亮 梅 .
GB/T 20103- 2006
膜分离技术 术语
范 围
本标准界定了膜分离技术领域的术语,即电渗析,反渗透,纳滤,超滤,微滤,气体膜分离及其他膜分
离过程中的常用术语
本标准适用于膜与膜材料,膜组器,各种溶液,气体分离及其他膜分离过程中涉及的术语.
2 通 用 术 语
2. 1 膜与膜参数
2.1.1
膜 membrane
表面有一定物理或化学特性的薄的屏障物,它使相邻两个流体相之间构成了不连续区间并影响流
体中各组分的透过速度.
2. 1.2
固态膜 solid membrane
固相膜或固体膜 solid membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为固相的称之固态膜.
2. 1.3
液态膜 liquid membrane
液相膜或液膜 liqid membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为液相的称之液态膜.
注 :液态 膜有乳化液膜和支撑 液膜.这种膜可以把两种气相 ,气液两相 或两相不互溶的液体进行分 隔和促进 分离.
2. 1.4
气态膜 gas membrane
气相膜 gas membrane
按膜的最终相态来分类的一种膜,即膜的相态为气相的称之气态膜.
注:气态膜通常 由充斥 于疏水多孔支撑体孔 隙中的气体为分离介质构成 .当这 种载有气体的支撑 体将两种不 同的
水溶液隔开时 ,可使一种 液体中含有的挥发性溶质迅 速扩散并通过膜 ,在另一种溶 液中富集或分离出去
2. 1.5
天然膜 natural membrane
在人体或动植物中,自然形成并具有生理功能的膜
2. 1.6
人 工 膜 artificial membrane
人造的具有可替代或协助完成人体部分器官生理功能的聚合物膜或膜器件.
注 :如人工 肾,人工心肺 ,辅助性人工肝 ,人工胰 ,人造皮肤 ,人造血 管以及 与输血有关 的血液 净化膜 ,血 液透析膜
血液过滤膜 ,血 浆分离膜,血浆净化膜 等
2. 1.7
合成膜 synthetic membrane
由聚合物,无机物,以及由聚合物和无机物组成的具有分离功能的半透膜.
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2. 1.8
有机膜 .rganic membrane
以有机聚合物制成的具有分离功能的半透膜.
2. 1.9
无机膜 inorganic membrane
以无机材料制成的具有分离功能的半透膜
注 :无机膜有金属膜 ,合 金膜,陶瓷膜,高分子金属配合物膜 ,分子筛 复合膜,沸石膜和玻璃 膜等 ,它具有 化学稳定性
好 ,耐高温 ,孔径分布 窄和分离效率高等特点 .可用于气体分离等
2. 1. 10
金属膜 metal membrane
以金属材料,如把,银等制成的具有分离功能的半透膜
注:金属膜可利用其对氢 的溶解 机理制备超纯氢和进行加氢或脱氢膜反应 .
2., 11
合金膜 alloy membrane
以合金材料,如把一镍,把一金,把一银等制成的具有特殊分离功能的半透膜
注 :合金膜 可利用其对氢或氧的溶解机理制 备超 纯氢和进行氧化反应 .
2. 1. 12
陶瓷膜 .eramic membrane
以多孔陶瓷材料制成的具有分离功能的半透膜.
注 如以玻璃 ,二氧 化硅,氧化铝,莫来石等制成的 陶瓷膜 ,可承受 高温 ,较宽 的 pH范 围,具有 比聚合 物膜高 的化学
惰性 ,一般用 于微 滤和超滤
2. 1. 13
玻琅膜 glassy membrane
由玻璃(Nai O-SiO)为主要材料组成的具有分离功能的半透膜.
2. 1. 14
半透膜 semipermeable membrane
优先使流体中的某些组份通过而截留其他组份的选择透过膜.
2.1.15
选择性透过膜 permselective membrane
靠膜在一方面或几方面的结构或性质的差异,如大小,形状,电荷,溶解度和扩散率的差异优先透过
特定的组分的膜
2. 1. 16
对称膜 symmetric membrane
膜孔结构不随孔深度而变化的膜.
2.1.17
非对称膜 asymmetric membrane
膜孔结构随孔深度而变化的膜.
注:非对称膜通常由同种材料 的一层致 密层 和一层或多层多孔支撑层 构成.
2. 1. 18
均质膜 homogeneous membrane
由一种膜材料制成,截面均匀一致的膜
注 :均质膜有 致密均质膜,微孔均质膜和离子 交换 膜
2
GB/T 20103- 2006
2.1.19
多孔膜 porous membrane
具有多孔和开口结构的膜.
2. 1.20
相转化膜 phase inversion membrane
通过适当途径使聚合物从均相铸膜液中沉析,形成聚合物富相(膜体)和聚合物贫相(膜孔)的膜
2. 1.21
复合膜 composite membrane
用两种不同的膜材料,分别制成具有分离功能的表面活性层(致密层)和起支撑作用的多孔层组成
的 膜
2. 1.22
荷电膜 charged membrane
由带有正电荷或负电荷基团的聚合物制成的膜.
注:荷电膜包括离子交换膜 ,荷电反渗透膜 ,荷 电超滤膜 和荷电微孔滤膜 .
2. 1.23
动力形成膜 dynamic formed membrane
把铸膜液中相关组分沉积在多孔支撑体表面形成的具有分离功能的膜
2. 1.24
共混合膜 blend membrane
两种或两种以上相融性较好的聚合物材料按特定比例组成的具有分离功能的半透膜.
2. 1.25
致密层 dense layer
皮层 skin layer
活性层 active layer
非对称膜或复合膜表面一层薄的起分离作用的有效层.
2. 1.26
多孔支棣层 porous support layer
非对称膜或复合膜的致密层下起支撑作用的多孔底层.
往 :多孔性底 层的材料与致密层 的材料 可以是同一种 ,也可 以由不 同材 料制成.
2. 1.27
平板膜 flat membrane
外型为平板或纸片状的膜.
注:平板膜通常具有支 撑层(如无纺布),用于制备板框 式,折叠式和螺旋卷式膜元件 .
2. 1.28
中空纤维膜 hollow fiber membrane
外型为纤维状,空心的具有自支撑作用的膜.
注 :对 于反渗透膜 ,皮层在外表 面;对于超滤膜和微滤膜 ,皮层在 内表面,外表面或内 ,外表面 .
2. 1.29
铸膜液 casting membrane solution
制作膜所配制的溶液.
注 :铸膜液通常含 有成膜材料 ,溶剂和添加 剂等
2. 1. 30
孔性能 performance of membrane pores
膜的平均孔径,孔径分布,最大孔径和孔隙率的统称
GB/T 20103- 2006
2. 1. 31
孔径 pore diameter
膜孔直径的标称
2. 1.32
孔隙率 porosity
膜孔体积与整个膜体积的百分比.
2. 1.33
通f flux
单位时间单位膜面积透过组分的量
2. 1.34
渗透系数 permeability coefficent
表征特定组分透过膜的难易程度.
渗透系数的关系式如下 :
Jw= A(AP 一 △7)
JS= BAC
式 中 :
Jw— 溶剂(水)渗透通量;
Js 溶质(盐)渗透通量;
△二— 膜两侧的渗透压差;
OP— 膜两侧的压差;
AC— 膜两侧的浓度差;
A— 溶剂(水)渗透系数;
B- 溶质(盐)渗透系数.
2. 1.35
脱除率 rejection
截留率 retention
表示脱除特定组分的能力.
它们的关系式如下:
R=(1一q/C,) X 100环
式 中 :
R— 脱除率或截留率;
Cp— 透过液中特定组分的浓度;
Cf— 进料液中特定组分的浓度.
2.2 膜组器和运行参数
2.2. 1
膜元件 membrane element
由膜,膜支撑体,流道间隔体,带孔的中心管等构成的膜分离单元.
2.2.2
壳体 housing
可装人膜元件的容器
注 :膜元件外表 面用环氧树脂等粘接 的包裹层也 可以认为是壳体 .
GB/T 20103- 2006
2.2.3
膜组件 membrane module
由膜元件,壳体,内联接件,端板和密封圈等组成的实用器件.
注:膜组件的壳体里可 含有一个或数个膜元件 .
2.2.4
板框式膜组件 plate and frame module
由平板膜以平面状态安装在壳体中而构成的膜组件.
注 :板 框式膜组件外形类似 于化工单元操作的板框式压滤机 .
2.2.5
卷式膜组件 spiral wound module
由卷式膜元件安装在壳体中而构成的膜组件.
2.2.6
中空纤维膜组件 hollow fiber module
由中空纤维膜元件安装在壳体中而构成的膜组件.
2.2.7
膜面积 membrane area
制作膜元件实际所用的面积.
2,2.8
有效面积 effective membrane area
膜元件中具有分离作用的膜面积.
2.2.9
错流膜过程 crossflow membrane process
压力推动给料平行于膜表面流动(切向流),而透过液垂直透过膜(垂直流)的分离过程.
注 :反渗透 ,纳滤 ,超滤和微滤 的分离过 程中均属于错流膜过程 .
2.2. 10
产水f, productivity
在规定的运行条件下,膜元件,组件或装置单位时间内所生产的产品水的量.
2.2. 11
脱盐率 salt rejection
表示脱除给料液盐量的能力.
脱盐率的关系式如下:
R=(I一Co/Cf) X 1000o
式 中 :
R— 脱盐率;
Cp— 透过液的含盐量;
Cf— 给料液的含盐量.
注 :用于 电渗 析,反渗透,纳滤脱盐能 力的表征.
2.2. 12
水回收率 water recovery
产水量与给水总量之百分比.
2.2. 13
压jJ降 pressure drop
膜组件和各种过滤器进,出口之间的压差.
注:组件和滤器 固有 的压 力降通常 比较小 ,其增量反 映膜组件受污染程度或滤器截污量 的大小.
GB/T 20103- 2006
14操作压 operating pressure
给料液进人膜组件或各种过滤器的表压
15
浓差极化 concentration polarization
在膜法分离过程中,由于溶剂或溶质的迁移而导致本体溶液与膜界面间形成浓度梯度的现象.
16
浓 缩 率 concentration factor, CF(缩 写 )
浓缩液中特定组分与给(进)料液中特定组分的浓度之百分比.
17
膜寿命 membrane life
在正常的使用条件下,膜或膜元件维持预定性能的时间.
注 :膜 寿命 通常按年计.
18
总能耗 total consumption of energy
膜装置制取 1 m'产品水所消耗的电能,包括配套设备耗电量和膜本体耗电量两部分
注 :总能耗 的单位为:J/m'或 kWh/-'.
19
膜装置 plant of membrane
由膜组件及其他配套设备构成的一套完整的膜分离设备.
注 :配套设 备如电控,各种仪表 ,管道 ,水泵 ,阀门以及化学 清洗接 口等.
水 与 水 质
原 水 raw water
指未经过处理的地下水,地表水和海水,在膜法水处理中也包括城市 自来水.
2.3.2
给 水 feed water
通常是经过处理进人配水管网或供水池的水 在膜法水处理中,指进人膜组件(或器)的水溶液.
2.3.3
浓缩水 concentrate
除 盐 或 分 离 过 程 中 的 浓缩 液 .
注 1:此部分水的溶解 固形物 或颗粒或两者都高于给水
注 2:对于错流膜过程 ,即为给水未 能透过膜的那部分
2. 3.4
透过水 permeate
透过膜的那部分水.
2.3.5
淡化水 desalted water
用各种脱盐方法制得的含有溶解性固体物小于1 000 mg/I的水.
2.3.6
总 含 盐 f total salts
水中的各种电解质(盐类)的总量.
注 :总含盐量也 可用水中各种阴,阳离子总量来表示 ,单位 为:_g/l_
GB/T 20103- 2006
2.3.7
溶解性总固体 total dissolved solids,TDS(缩写)
经过过滤的水样,在规定条件下蒸干水分后留下的物质(即水中的溶盐,有机物和胶体物质的总
量 ).
注 :当水 中有机 物含量较少时可近似表示 总含盐量 ,单位为 :mg/L,
2. 3.8
悬浮固体 suspended solids, SS(缩写)
可在规定条件下经过滤或离心除去的物质
注 :悬浮固体 的单位 为:nag/I
2.3.9
电阻率 resistivity
度量水溶液阻止电流通过的能力.
注 1:电阻率等于在一定温度下 ,一 对截面积为 lc耐 的电极在 1 cm距离 间的电阻值 .
注2:电阻率单位为.?cm或Mt) " cm o
2.3. 10
电导率 conductivity
度量水溶液导电的能力.
注 1:电导率 等于电阻率的倒数
注 2:电导率单 位为 S/- 或 PS/cm
2.3. 11
总有机碳 total organic carbon,TOC(缩写)
水中溶解性和悬浮性有机物中碳的总量
2.3. 12
化学需氧量 chemical oxygen demand,COD(缩写)
在规定条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂相当氧的量.
2.3. 13
生化需r,f biochemical oxygen demand,BOD(缩写)
在规定条件下,水中有机物和无机物进行生物氧化时所消耗的溶解氧的量.
2. 3. 14
余 氮 residual chlorine,total residual chlorine
加氯后以游离氯或化合氯的形式残留或者两者同时存在溶液中的氯.
2.3. 15
浊度 turbidity
对水体中分散的微细悬浮性粒子使水透明度降低的程度的一种度量.
2.3. 16
酸度 acidity
水介质与氢氧根离子定量反应的能力.
2.3. 17
碱度 alkalinity
水介质与氢离子定量反应的能力
2. 3. 18
硬度 hardness
水中钙,镁离子的总浓度
GB/T 20103- 2006
2.3. 19
暂时硬度 temporary hardness
用煮沸的方法可以除去的硬度.
注 :暂时硬度 主要是由于重碳酸盐的存在引起 的
2.3.20
永久硬度 permanent hardness
主要由钙,镁的硫酸盐,氯化物和硝酸盐引起,不能用煮沸的方法除去的硬度
2. 3.21
淤泥密度指数 silt density index,SDI(缩写)
污染指数 fouling index, FI(缩写)
由堵塞..45 Ixm微孔滤膜的速率所计算得出的,表征水中细微悬浮固体物含量的指数.
2.3.22
朗格里尔饱和指数 langelier saturation index,LSI(缩写)
水样实测的pH值减去饱和 pHs值的差值.
注:pHs值为水与 固体碳 酸钙平衡 时计算得出的 pH值 .
2.3.23
史蒂夫和戴维斯稳定指数 Stiff and Davis stability index,S&DSI(缩写)
表示水溶液有碳酸钙沉淀或溶解的趋势的指数.
注 1:它根据 TDS,钙离子浓 度,总碱度,pH 值和水溶液的温度等计算得 出
注 2:本指数适用 于 TDS>10 000 mg/L的水溶液
2.3.24
离子强度 ionic strength
对水溶液的离子数及其电荷的度量.
注:水溶液的离子强度根据溶液 中各 种离子浓度及其价数计算得 出.
电渗 析
3. 1 膜与膜参数
3.1.1
离子交换膜 ion exchange membrane
离子选择性透过膜 ion permselective membrane
对离子具有选择性透过的聚合物制成的薄膜.
3. 1.2
阳离子交换膜 cation exchange membrane
阳离子选择性透过膜 cation permselective membrane
膜体固定基团带有负电荷的荷电基团,可选择透过阳离子的离子交换膜
3. 1.3
阴离子交换膜 anion exchange membrane
阴离子选择性透过膜 anion permlselective membrane
膜体固定基团带有正电荷离子,可选择透过阴离子的离子交换膜.
3. 1.4
异相离子交换膜 heterogeneous ion exchange membrane
膜体由含有活性基团的聚合物(离子交换树脂)粉末和作为粘合材料的线型聚合物混炼而成,两种
聚合物间无关联的离子交换膜.
GB/T 20103- 2006
3. 1.5
均相离子交换膜 homogeneous ion exchange membrane
膜体由离子交换材料形成,除增强材料外,未混人其他粘结材料的膜.
3.1.6
极膜 electrode membrane
具有较强的耐氧化性能,用于隔离极室与隔室的膜
3. 1.7
双极膜 bipolar membrane, BPM(缩写)
一侧为阴离子交换膜,另一侧为阳离子交换膜和中间具有水解催化作用的过渡层所组成的三层结
构 的膜 .
3. 1.8
交联度 degree of cross linkage
表征膜体高分子链相互联结交织的程度.
注 :交联度 通常是以纯交联剂 占膜体交联共聚物的质量百分数来表示 .
3. 1.9
树脂母体 resin matrix
构成离子交换膜或离子交换树脂主体骨架的聚合物
3.1.10
固定基团 fixed radicals
牢固地结合在聚合物母体上的荷电基团.
3. 1. 11
反离子迁移 counter-ion transference
与离子交换膜上的固定基团所带电荷相反的离子透过膜迁移的现象
3. 1. 12
同名离子迁移 co-ion transference
与离子交换膜上固定基团所带电荷相同的离子透过膜迁移的现象
3.1.13
离子交换容f ion exchange capacity
离子交换膜中与固定基团电荷平衡的离子量.
注 离子 交换容量单位为 :mot,/kg,
3. 1. 14
含水率 water content
湿膜烘除的水分占原湿膜质量的百分比
3. 1. 15
膜电位 membrane potential
膜两侧接触不同浓度电解质溶液所产生的电位差.
3. 1. 16
迁移数 transference number
某特定离子所迁移的电量占总通电量的比率.
3. 1. 17
选择性透过 permselectivity
离子交换膜透过特定的电荷离子或排斥相反电荷离子的能力.
GB/T 20103- 2006
3. 1. 18
膜电阻 membrane resistance
在某特定溶液中,膜厚度间的电阻值.
注:膜 电阻单 位为 :Q.
3. 1. 19
面电阻 area resistance
一定面积膜试样的电阻值.
注:面电阻单位为:12"cm'.
3. 1.20
溶胀度 swelling degree
膜从一种溶液转人另一种溶液中,其几何尺寸变化的程度.
注 :溶胀度以面积 ,体积或长度 的变化百分率来表示 .
3. 1.21
爆破强度 bursting strength
在膜上施加垂直于膜面的流体压力,膜开始渗漏或破裂时的临界压力,
注:爆 破强度单位为 :kPa,
3.2 电渗析器
3.2. 1
电渗析器 electrodialyzer,electrodialysis unit
阴,阳离子交换膜,浓,淡水隔板以及电极板等按一定规则排列起来,并用夹紧件夹紧的除盐或浓缩
设 备 .
3.2.2
端电极 end-electrode
置于电渗析器夹紧装置内侧的电极.
3.2.3
共电极 co-electrode
电渗析器膜堆内,前后两级共用的电极
3.2.4
阴极室 cathode compartment, cathode chamber
由阴极框与极膜构成的通过阴极液的隔室
3.2.5
阳极室 anode compartment, anode chamber
由阳极框与极膜构成的通过阳极液的隔室.
3.2.6
隔板 spacer
形成电渗析器浓,淡水室的框架.用它将阴离子交换膜与阳离子交换膜隔开,形成浓水或淡水的过
水 通 道 .
3.2.7
隔板网 net, turbulence promoter
隔板中用于强化水流湍流效果和隔开膜的部件.
3.2. 8
进,出水孔 distributing or/and collecting port
隔板中用于分配进水或汇集出水的孔.
to
GB/T 20103- 2006
3.2.9
布水槽 distributing or/and collecting groove
隔板中配,集水孔和流水道之间的通道,具有通过水流和促进水流分布均匀的作用.
3.2. 10
有回路隔板 tortuous path spacer
内有隔条使水流改变方向迂回流动的一种隔板.
3.2. 11
无回路隔板 sheet flow spacer
水流方向不变的一种隔板.
3.2. 12
淡水室 diluting compartment, desalting compartment
由一张隔板和两侧的一张面向阳极的阴膜和一张面向阴极的阳膜组成的使流过水溶液离子浓度降
低 的 隔 室 .
3.2. 13
浓水室 concentrating compartment
由一张隔板和两侧的一张面向阴极的阴膜和一张面向阳极的阳膜组成的使流过水溶液离子浓度增
加的隔室.
3.2. 14
膜对 cell pairs
按阴膜,淡水隔板,阳膜和浓水隔板的顺序组成的电渗析的基本工作单元.
3.2. 15
膜堆 membrane stack
电渗析器中由若干膜对组合而成的总体.
3.2. 16
电渗析的级 electrical stage
电渗析器中一对电极之间的膜堆
3.2. 17
电渗析的段 hydraulic stage
电渗析器中淡水水流方向相同的膜堆.
3.2. 18
膜间距离 distance between membranes
膜对中相邻两膜表面之间的垂直距离.
注:膜间距离等于 隔板 的厚度.
3.3 电渗析流程和运行管理
3.3. 1
渗析 dialysis
溶质,离子等依靠扩散透过半透膜的现象.
3. 3.2
电渗析 electrodialysis,ED(缩写)
以直流电为推动力,利用阴,阳离子交换膜对水溶液中阴,阳离子的选择透过性,使一个水体中的离
子通过膜转移到另一水体中的物质分离过程
3. 3.3
电 去 离 子 electrodeionization, EDI (I$ '? )
GB/T 20103- 2006
连续去离子 continuous deionization,CDI(缩写)
电渗析淡化室中填充阴,阳离子交换剂,利用浓差极化状态下水解离产生的 H一和 OH一使离子交
换剂再生,以达到电渗析
3.3.4
离子交换结合连续去除溶液中离子的过程.
直流式除盐 once through system
一次除盐 one pass process
电渗析器连续出液一次达到水质标准要求的流程.
3.3.5
部分循环式除盐 feed and bleed system
电渗析器淡水出口分成两路,一路连续出水供用水点使用,另一路返回电渗析器与给水相混继续除
盐 的 流 程
3. 3.6
循环式除盐 batch type system , batch process
电渗析器淡水以循环方式除盐,使间歇批量出水达到用户水质要求的流程.
3.3.7
定电压法 constant voltage method,constant voltage operation
电渗析装置调试后,根据所测定的极限电流,于恒定的直流电压下运行的方法
3.3.8
操作电流密度 operation current density
电渗析装置调试后,根据测定的极限电流和给水水质状况而选定的安全运行电流密度
注:电流密度单位为:mA/cm2 o
3.3.9
极限电流密度 limiting current denstiy
电渗析发生极化时的临界电流密度.
3.3. 10
经济电流密度 economical current density
设计计算时推导出的使制水成本最低的操作电流密度
3.3. 11
伏安曲线 voltage current curve
用电压一电流法测定极限电流时所绘制的电压,电流关系曲线
3. 3. 12
极化过渡区 polarization transition range
伏安曲线上,开始极化至强烈极化的一段过渡区间.
3.3. 13
极化点 polarization point
测定极限电流时,所绘制伏安曲线上的突变点.
注 :极化点 的对应 电流即为极限电流 .
3.3. 14
倒极 reversal of polar,Polarity reversal
定期倒换电渗析装置电极的极性,并同时切换浓,淡水流管道的操作程序
3.3. 15
极化 polarization
电渗析过程中,由于离子在膜内的迁移速度比在溶液中快,所以主体溶液中的离子不能迅速地补充
12
GB/T 20103- 2006
到膜液界面,致使界面处溶液浓度低于本体溶液.当达到某一电流密度时,浓度降至某一极限值,水分
子就被迫发生解离,解离的 H一和 OH一离子参与传递电流,这种现象称为极化.
3.3.16
中性扰乱 neutrality disturbance
由于电渗析极化时产生的 H+和 OH 离子参与传递电流,从而引起浓,淡水室溶液的 pH值产生
偏离中性的现象.
3.3.17
膜对电阻 resistance of one cell pair
膜对中阴膜,阳膜,淡水层和浓水层的电阻之和.
3.3.18
膜对电压 voltage drop for one cell pair
运行中的电渗析器,通过每个膜对的电压降.
3.3.19
电流效率 current efficiency
在电渗析过程中,所施加电流的实际除盐量与理论除盐量的百分比.
3.3.20
极水 electrode rinse,electrode water
流经电渗析器电极室的水
3.3.21
水的电渗透 electroosmosis of water
在电场作用下,水分子伴随着离子透过离子交换膜的迁移现象.
3.3.22
膜的浓差扩散 concentration diffusion of membrane
电渗析过程中,由于离子交换膜两侧溶液的浓度不同,引起电解质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧
的扩 散
3.3.23
淡水流皿 dilute flow
单位时间内通过电渗析器内所有淡水室的水的总量
注:淡水流量单位为 :m'/h
3.3.24
水流线速度 feed flow linear velocity
单位时间内通过电渗析器淡水室单位横截面积上水的流量.
注 :水 流线速度单位为 :cm/5
3.3.25
流程长度 flow path length
水流在电渗析器隔板中所流经的路程
3.3.26
浓水循环 concentrated solution recycle
将 流 出 电 渗析 器 的 浓 水 全 部 或 部 分 循 环 运 行 ,以 增 加 水 的 回收 率 的措 施
4 反 渗 透 和 纳 滤
4. 1 膜 和膜 参 数
4.1.1
反 渗 透 膜 reverse osmosis membrane
用 于 反 渗 透 过 程 使 溶 剂 与 溶 质 分 离 的 半 透 膜 .
GB/T 20103- 2006
2
纳滤膜 nanofiltration membrane
用于脱除多价离子,部分一价离子的盐类和分子量大于200的有机物的半透膜
3
盐透过率 salt passage
透过水的盐浓度与给水盐浓度之百分比
4
水通A衰减指数 flux decline factor
表示反渗透膜,纳滤膜和超滤膜因受温度,压力和时间作用而压密,致使水通量衰减的程度.
水通量衰减指数的关系式如下:
_IJ,一(tt}
式 中 :
.— 水通量衰减指数;
i— 运行t时间后的水通量;
7— 初始运行 to(通常为 1 h)的水通量.
4.2 膜过程和运行管理
4.2. 1
渗透 osmosis
浓度较低的溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液里,直到化学位平衡为止,
这种现象叫渗透
4.2.2
反渗透 reverse osmosis, RO(缩写)
在高于渗透压差的压力作用下,溶剂(如水)通过半透膜进人膜的低压侧,而溶液中的其他组份(如
盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出,从而达到有效分离的过程.
4.2.3
纳 滤 nanofiltration, NF(缩 写 )
以压力为驱动力,用于脱除多价离子,部分一价离子和分子量 200^-1 000的有机物的膜分离过程.
4.2.4
平均操作压 average operating pressure
膜组件的进口压力和出口压力的平均值.
其表示式为:
尸平均 一
尸许+ 尸出
式 中 :
p'P 18— 平均操作压;
尸进— 进口压力;
尸出— 出口压力.
4.2.5
温度校正系数 temperature correction factor,TCF(缩写)
因膜或组件的产水量随水温度变化而变化,为把不同温度下的产水量校正到以250C为基础的标称
产水量,从实验得出的换算系数
注 1;校正系数不仅与液体 的特性有关 ,而且也与膜 的聚合物特性 有关,一般应 由膜制造商 提供
注 2:无现成的资料时 可按 温度每增加 10C,产水量增加 2. 7%估 算
14
GB/T 20103- 2006
4.2.6
渗透压 osmotic pressure
渗透现象到达平衡时,半透膜两侧溶液(半透膜的一侧为纯溶剂,一侧为溶液)产生的位能差
4.2.7
渗透压差 osmotic pressure difference
反渗透膜的高压侧溶液的渗透压与低压侧溶液的渗透压之差
4.2.8
背压 back pressure
膜低压侧的压力.
4.2. 9
有效压力 effective pressure
由平均操作压减去渗透压差及产水背压的所得值.
有效压力的关系式如下:
尸有效=尸平均一△n一尸背
式 中 :
尸有效— 有效压力;
△二-— 渗透压差;
尸背— 背压
4.2. 10
段 stage
膜装置流程中膜组件的配置方法,规定给水(含浓水)每流经一组膜组件为一段.
注 1:采用多段运行 的 目的是提高水 的回收率 ,避免后面膜元件 的给水流速下降过大
注 2:浓水分段时 ,通常按 2,1递减 ,以所 谓"锥形"串联组合排列 .
4.2. 11
级 pass
给水(或产水)每流经由增压泵和膜组件等组成的一个系统为一级.
注 1:产水分级运行 的目的是进一步降低产水 的含盐量
注 2:产水增级时须将前 一级的产水升压后作 为后一级的给水
4.2. 12
能且回收 energy recovery
把浓水的压力能用于补充给水的压力能,以大大降低反渗透能耗的过程.
注 :反渗透过程 的高压浓水(特别是海 水淡化过程中大量的高压浓水 ),具 有相当大的能 量,能量 回收主要用于海水
反渗透过程
4.2. 13
缓冲器 accumulator
被安装在柱塞泵的吸水口或出水管路上,以减少压力的波动,确保流量均匀的部件.
4.2. 14
膜元(组)件更换率 element(module) replacement rate
在正常使用条件下,每年(含第一年)元(组)件更换的百分率
5 超 滤 和 微 滤
5. 1 膜与膜参数
5.1.1
超滤膜 ultrafiltration membrane
由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组成,切割分子量在
15
GB/T 20103- 2006
几百至几百万的膜
注 1 表皮层厚度通常仅((0.1^-1) pm,多孔层厚 度通 常 125 km,
注 2:超滤膜多数为非对称膜
5. 1.2
微滤膜 microfiltration membrane
膜平均孔径大于或等于.01 km的分离膜.
5. 1.3
纯水透过率 pure water permeability
按规定的流速,温度 ,压力,在单位时间内通过单位膜面积的纯水透过量
5. 1.4
切割分子f molecular weight cut off,MWCO(缩写)
超滤膜在规定条件下对某一已知分子量物质的截留率达到 90%时,该物质分子量为该膜的切割分
子 量
5,了.5
级大孔径 maximum pore size
与滤膜最大孔等效的园形毛细管直径.
5. 1.6
平均孔径 mean pore size
膜表面孔径的平均值
5. 1.7
孔径分布 pore size distribution
膜中不同孔径的孔数占膜总孔数的比率.
:_:'
8
起始泡点压力 bubble point pressure
第一个气泡出现并引导连续出泡时的临界压力.
注 :常用 于泡点压力法测定微滤膜孔径 .
膜过程和运行管理
超滤 ultrafiltration, UF(缩写)
以压力为驱动力,分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒的过程.
5.2.2
微滤 microfiltration, MF(缩写)
以压力为驱动力,分离 .. 01 lam至数 PM的微粒的过程
5.2.3
进 料 feed
输人处理或纯化系统(或设备)的溶液.
注 :包括任何处理之前 的原水供给和进人组 件的物料
5.2.4
透过物 permeate
物料透过膜的部分.
5.2.5
截留物 retentate
物料未透过膜的部分
GB/T 20103- 2006
5.2.6
流速 flow velocity
物料在膜表面上流动的线速度.
5.2.7
压密化 compaction
膜在未污染情况下,经长时间持续受压和温度作用,使膜变得紧密而导致水通量衰降的现象
5.2.8
死端过滤 dead end filtration
全部溶剂被迫通过膜的一种运行方式.
6 气体膜分离和其他的膜过程
6. 1 膜和膜参数
6.1.1
透气f gas permeation flux
气体在膜内扩散传递达到稳定态时,某组分气体在单位时间,单位膜面积下透过膜的气量.
注 1:气体透过致密膜 的过程 是溶解,扩散和解吸过程 常用 的单位 为 .'(STP)/(m' " s)
注 2; STP(standard temperature and pressure)指膜 的低压侧 在标准状态下 即温度为 .℃,压力为 0. 1 MPa,
6. 1.2
气体渗透系数 gas permeability coefficient,P(缩写)
在一定温度和压力下,膜对气体的溶解一扩散能力.
注:气体渗透系数最 常用的单位是(cm' (STP) " cm)/(cm' " s " Pa) 最常用 的表达方式 :P=S " D( P:渗透系数 ;
5溶解 度系数,D 扩散系数)
6. 1.3
气体渗透率 gas permeabilityl(缩写)
在标准条件下,用于表征气体在单位压差下,透过单位膜面积的流量
注:气体渗透速率常用 的单 位为 cm' (STP)/(cm' " s " 1'a),
6. 1.4
溶解度系数 solubility coefficient,S(缩写)
聚合物对气体的溶解能力.
注:溶解度系数常用的单位为cm' (STP) /cm' " 0. 1 MPa
6. 1.5
扩散系数 diffusion coefficient,D(缩写)
表示气体分子在膜中借助分子链热运动,排开链与链之间的间隙,进行传递的能力,即渗透气体在
单位时间内透过膜的气体体积.
注 :扩散 系数单 位为 .ml/,
6. 1.6
分离系数 separation coefficient, a(缩写)
用于评价膜对气体的选择分离性能
均质膜和复合膜的气体分离系数表达式分别如下:
PA
PC
式 中 :
a,— 均质膜的本征分离系数(又称理想分离系数);
PA— 气体A的渗透系数;
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力.一一气体 B的渗透系数.
式 中 :
a2-
JA_
了 —
复合膜的气体表观分离系数;
气体 A在复合膜的渗透率;
气 体 B在 复 合 膜 的渗 透 率 .
复合膜的混合气体分离系数表达式如下:
aA一贪
装
J八—
混合气的分离系数(简称分离系数);
A组分的渗透率;
Ja - B组分的渗透率.
膜 过 程
6.2.1
分子筛分机理 molecular sieve mechanism
当多孔膜的孔径介于不同气体分子直径之间时,使直径小的分子通过膜孔,而直径大的分子被截
留,从而达到筛分效果的理论.
6.2.2
毛细管凝聚机理 capillary condensation mechanism
当多孔膜的孔径在 0. 1 nm-0. 2 nm时,凝聚性气体将在孔内产生毛细管凝聚现象,阻碍其他分子
通 过 ,从 而 达 到 分 离 的理 论 .
6.2. 3
溶解扩散机理 solution-diffusion theory
气体透过非多孔膜(包括均质膜,非对称膜,复合膜)时,气体分子首先吸附在膜表面上,然后在膜表
面上溶解,从而在膜两侧表面产生浓度梯度,使气体分子在膜内向前扩散,到膜的另一侧面被解吸出来,
从 而 达 到 分 离 目 的 的理 论
6.2.4
双吸附一双迁移模型 dual-mode model
揭示纯气体在玻璃态聚合物中渗透时,气体分子在膜内除亨利溶解外,还存在 Langmuir吸附,这
种现象叫双吸附现象.同时还存在溶解扩散和吸附扩散作用,形成气体分子的双吸附一双迁移.
注 :对混合气体还存在各组分 之间竞争 langmuir吸附 中心 的现象.使混合气的总透量下 降,表现分 离系数变小
6.2.5
气体膜分离 membrane gas separation
在一定压力驱动下,利用不同气体分子在膜内渗透速率上的差异,使渗透速率相对快的分子在渗透
气侧富集,而渗透速率相对慢的分子在渗余气侧富集,从而实现不同气体在膜两侧富集分离的过程
6.2.6
膜蒸馏 membrane distillation, MD(缩写)
利用微孔膜两侧温度上的差异,使与热侧接触的水溶液在膜的表面上汽化,产生的水蒸汽通过膜孔
传递到膜的冷侧并冷凝成水,从而完成分离的过程.
注 :其方式 有 直接接触式 ,空气间隔式 ,减压式 或气体吹扫式
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6.2.7
渗透气化 pervaporation,PV(缩写)
利用液体混合物中组分在致密膜中的溶解度与扩散速率的不同或通过分子筛膜而实现的相变分离
过 程
6.2.8
蒸气渗透 vapour permeation
利用蒸气混合物或蒸气与不凝性气体混合物在致密膜中的溶解度与扩散速率的不同而实现的分离
过 程
6.3 其 他 方 面 的 膜 过 程
6.3. 1
膜反应器 membrane reactor, MR(缩写)
利用膜的分离,载体,分隔,复合功能和特点,把膜分离和化学反应或生物化学反应相集成,改变反
应进程和提高反应效率的设备或系统.
6.3.2
膜催化反应器 catalytic membrane-based reactors,CMR(缩写)
利用膜的分离,载体等功能和特点,使催化反应与分离同步进行的膜反应器.
6.3. 3
膜生物反应器 membrane bioreactor,MBR(缩写)
以膜为载体,把生物反应(作用)和分离相结合,能改变反应进程和提高反应效率的设备或系统
6.3.4
膜传感器 membrane sensor
借助膜的特殊功能来传递或转换特种信息并以一定信号显示的器件.
6.3.5
控制释放 controlled release
把活性生物或化学物质,以聚合物膜包裹等受控制形式,恒速释放到特定作用部位或特定靶器官
中,使有用物质控制在有效浓度范围内,并长期有效发挥作用的方法或技术.
7 前 ,后 处 理 和 清 洗
7. 1 前 ,后 处 理
7.1.1
预处理 pretreatment
膜分离之前的处理过程.
7. 1.2
后处理 post-treatment
膜分离之后的处理过程.
7. 1.3
灭 菌 disinfection, sterilization
消毒 disinfection, sterilization
利用热,化学药品或紫外线,杀灭全部或部分微生物的工艺过程.
7. 1.4
级 化 chlorination
水中加氯气或加可生成次氯酸离子的化合物的过程.
注:氮化的 目的是 为了消毒 ,抑制细菌和动植 物生长 ,氧化有机物 ,辅助混凝 或减少臭味等
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7. 1.5
奥氧化 ozonization, ozonation
投加臭氧于水处理或废水处理中,以进行灭菌,有机物的氧化或去除不良的臭味等处理
7. 1.6
脱抓 de山lorination
用化学或物理的方法将水中的余氯全部或部分去除的过程.
7. 1.7
间断氛化 intermittent chlorination
在引水口等处或对进人 R()膜组件的给水采取定期氯化消毒的操作方式
注 :间断氯化是在加亚硫 酸氢钠脱氯过程中 .每八小时 有一小 时停止 加亚硫 酸氢钠 ,使进入 膜组件 的给水 含有余
氯 ,对组件 灭菌 .
7.1.8
后板化 post chlorination
水处理和废水处理之后进行的氯化.
注:后 氯化一般在滤后的管路上投加 ,主要起 消毒作用 ,并使管网水中保持一定 的余氯 量
7. 1.9
软化 softening
指从水中除去大部分钙,镁离子的过程.
7.1.10
膜法软化 membrane softening
用纳滤膜降低水中的硬度的过程.
7. 1. 11
酸化 acidification
加酸防止碳酸钙结垢的工艺
7.1.12
脱碳酸 decarbonation
从水中脱除二氧化碳
7.1.13
临界处理 threshold treatment
一种处理工艺,如加防垢剂,以抑制晶核生长沉淀,但不能阻止晶核的生成
7.2 清 洗
7.2. 1
膜中毒 membrane poisoning
因高价金属离子或其他物质牢固地结合在膜的活性基团上,使其效能下降,而难于恢复的过程.
7.2.2
膜污染 membrane fouling
料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜性能下降的过程
7.2.3
化学降解 chemical degradation
化学物质使膜表面聚合物氧化或水解造成膜性能下降的过程
7.2.4
生物降解 biological degradation or biodegradation
原水中的微生物及其代谢产物在膜表面沉积和侵蚀使膜表面聚合物裂解,造成膜性能下降的过程.
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7.2.5
结垢 scaling
膜法脱盐过程中,随着浓水浓度的增加,当碳酸盐,硫酸盐(钙,钡,惚)等超过其溶度积时,这些微溶
盐析出并沉积在膜表面的过程.
7.2.6
胶质层 gel layer
原水中的悬浮物,金属氧化物,胶体,生物排泄物或溶解物质的析出并附着于膜面而形成胶质状的
一 层 物 质 .
7.2.7
,
物理清洗 physical cleaning
利用机械方法来清除膜表面污染物的过程.
7.2.8
化学清洗 chemical cleaning
利用化学药品去除膜的污染物的过程.
7.2.9
;中洗 flushing
用清洁的水对膜组件或设备进行清洗,以排除器件内污染物或残留药品的过程
7.2. 10
反冲洗 backwashing
用流体对过滤介质或膜进行反向冲洗的过程.
7.2. 11
酸洗 acid cleaning
用稀酸溶液对膜器进行循环清洗的过程.
7.2. 12
盐碱水洗 salt and alkali cleaning
用盐和碱配制成盐碱溶液对电渗析器进行循环清洗的过程.
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