膜分離技術的簡單介紹

【資料簡介】

　　膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術，它的*大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。膜分離法是利用特殊的半透膜將廢水分開進而使某些溶質或溶劑滲透出來的方法的統稱。常見的膜分離法主要有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透汽化等方法。
 

　　(1)與常規過濾相比，微濾屬于精密過濾，它是截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱孢子蟲、藻類和一些細菌等，而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。微濾操作有死端過濾和錯流(又稱切線流)過濾兩種形式。死端過濾主要用于固體含量較小的流體和一般處理規模，膜大多數被制成一次性的濾芯。錯流過濾對于懸浮粒子大小、濃度的變化不敏感，適用于較大規模的應用，這類操作形式的膜組件需要經常進行周期性的清洗或再生。微濾膜分離過程是在流體壓力差的作用下，利用膜對被分離組分的尺寸選擇性，將膜孔能截留的微粒及大分子溶質截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶質透過膜。
 

　　(2)超濾是在壓差推動力作用下進行的篩孔分離過程，它介于納濾和微濾之間，膜孔徑范圍在1nm～0.055m之間。*早使用的超濾膜是天然動物的臟器薄膜。直至20世紀70年代，超濾從實驗規模的分離手段發展成為重要的工業分離單元操作技術，工業應用發展十分迅速。超濾所分離的組分直徑為5nm～10m分，可分離相對分子質量大于500的大分子和膠體。這種液體的滲透壓很小，可以忽略。因而采用的操作壓力較小，一般為0.1～0.5MPa，所用超濾膜多為非對稱膜，通常由表皮層和多孔層組成。表皮層較薄，其厚度一般小于1所用，其膜孔徑較小，主要起篩分作用。多孔層厚度較大，一般為125主要左右，主要起支撐作用。膜的水透過通量為0.5～5.0m /(m .m)。
 

　　(3)納濾膜分離在常溫下進行，無相變，無化學反應，不破壞生物活性，能有效地截留二價及高價離子和相對分子質量高于200的有機小分子，而使大部分一價無機鹽透過，可分離同類氨基酸和蛋白質，實現高分子量和低分子量有機物的分離，且成本比傳統工藝低，因而被廣泛應用于超純水的制備、食品、化工、醫藥、生化、環保、冶金等領域的各種濃縮和分離過程。
 

　　(4)反滲透膜分離過程可在常溫下進行，且無相變、能耗低，可用于熱敏感性物質的分離、濃縮;可以有效地去除無機鹽和有機小分子雜質;具有較高的脫鹽率和較高的水回用率;膜分離裝置簡單，操作簡便，易于實現自動化;分離過程要在高壓下進行，因此需配備高壓泵和耐高壓管路;反滲透膜分離裝置對進水指標有較高的要求，需對原水進行一定的預處理;分離過程中，易產生膜污染，為延長膜使用壽命和提高分離效果，要定期對膜進行清洗。
 

　　(5)電滲析法是在直流電場的作用下，利用陰離子或陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子進行選擇性透過，使陰、陽離子定向遷移，從而實現水體中的溶質與水分離我國的膜技術在深度處理領域的應用與*水平尚有較大差距。
 

　　(6)滲透汽化*先由Kober于本世紀初提出，是近年來發展比較迅速的一種膜技術，它是利用膜對液體混合物中各組分的溶解性不同，及各組分在膜中的擴散速度不同從而達到分離目的。原則上，滲透汽化適用于一切液體混合物的分離，具有一次性分離度高、設備簡單、無污染、低能耗等優點，尤其是對于共沸或近沸的混合體系的分離、純化具有特別的優勢，是*有希望取代精餾過程的膜分離技術。