膜分离技术在环境工程实验教学中的应用

来源:用户上传      作者:熊鹰 裘文慧 刘俊国

　　摘要：膜分离技术在水处理领域广泛应用，但在环境工程专业实验教学中少有设计膜分离技术相关的实验。本文将膜分离技术引入环境工程专业实验教学中，设计了超滤和纳滤膜分离实验等验证性和开放性实验。通过这些实验设计，让学生能充分掌握膜分离在水处理中的应用原理，创新能力得到锻炼和提高，为以后的工程实践打下基础。
　　关键词：膜分离;超滤;纳滤
　　中图分类号：G642文献标识码：A
　　ApplicationofMembraneSeparationTechnology
　　inExperimentalTeachingofEnvironmentalEngineering
　　XiongYingQiuWenhuiLiuJunguo
　　SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology，SouthernUniversityofScienceandTechnology
　　GuangdongShenzhen518055
　　Abstract：Membraneseparationtechnologyiswidelyusedinwaterandwastewatertreatment，butfewschoolshavemembraneseparationexperimentsinexperimentalteachingofenvironmentalengineering.Inthispaper，membraneseparationtechnologywasintroducedtotheexperimentalteachingofenvironmentalengineering.Theverificationandopenexperimentssuchasultrafiltrationandnanofiltrationaredesigned.Throughtheseexperimentaldesigns，studentscanfullygrasptheapplicationprincipleofmembraneseparationinwaterandwastewatertreatment，theinnovationabilitytobeexercisedandimproved，andlayafoundationforthefutureengineeringpractice.
　　Keywords：membraneseparation;Ultrafiltration;Nanofiltration
　　
　　一、概述
　　膜分x技术是以具有分子筛分功能的选择性半透膜为核心，基于渗透驱动，实现物质的分离与纯化。基于其工艺简单、易操作、出水水质稳定等优点，膜分离技术近年来在水处理领域得到了广泛的应用，如双膜法处理焦化废水，膜生物反应器（MBR）技术在市政污水处理及中水回用的应用，超滤技术在饮用水厂的应用，电渗析处理含盐废水以及反渗透和正渗透技术在海水淡化方面的应用等[13]。
　　虽然膜技术在水处理领域应用广泛，但是膜分离技术属于化工分离领域，不属于传统的水处理技术，因此大多数高校环境工程专业本科实验教学中，并没有设计膜分离技术相关的实验内容。由此，造成很多环境工程专业毕业的学生在实际工作当中对于膜分离技术比较陌生。为解决这一问题，给学生补上短板，作者在环境工程专业本科实验教学中，设计了多个膜分离实验，不仅加深了学生对膜分离技术的知识掌握，而且提高了学生的动手能力，为培养创新型工科人才提供了实际操作的支持。
　　二、膜分离技术相关技术参数
　　在膜分离技术中，衡量膜技术性能的参数主要有溶质的截留率（R）和透过液的通量（J）。
　　（一）膜的溶质截留率（R）
　　膜的溶质截留率表示膜对溶液中不同溶质分子的分离和阻截能力。
　　R=C0-CpC0×100%（1）
　　在这个公式中，R―溶质的截留率;
　　C0―进料液中溶质浓度，mol/L;
　　Cp―透过液中溶质浓度，mol/L。

nlc202204121119

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