膜分离技术的应用.doc

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1、膜分离技术的应用姓名：毛钧仪学号：211203315专业：化学工程与工艺2015年6月3日摘　要:随着经济发展和人口增加,导致大量水源污染、生态环境恶化.近十多年来,在水环境治理和生态修复方面,膜技术以其低成本和高处理能力的优点,正在发挥着巨大作用。　伴随着近代工业文明的发展,一个十分严峻的问题摆在人类的面前,就是生态环境的恶化。这是人类在开发利用大自然的过程中不注意对其进行保护而产生的恶果。它将严重制约工业文明的发展和人类社会的进步,甚至会严重威胁我们的生存空间,人类将为此付出沉重的代价。在大量的环境问题中,水环境问题尤其明显。水体污染不仅加重了水资源短缺,而且影响到人类的健康、

2、生态平衡和社会经济的发展。所幸的是,人类已经认识到这个问题,并开始积极进行治理生态环境的斗争。但生态环境治理费用昂贵,而且方法必须科学适当。开发选用正确的治理方法,防止二次污染,降低治理费用,应是治理水污染和恢复生态环境所必须考虑的基本要求。膜滤技术以其诸多优点而倍受人们关注,已成为迅速崛起的一门新兴技术。但自膜分离技术问世以来,主要还是应用于水的脱盐(反渗透)、奶品加工(超滤)以及饮料工业等生产过程。随着膜性能的大大提高,膜装置成本的大幅下降,近十多年来,膜滤技术已经扩展到了农业用水的处理和生态修复等大面积的、非单纯生产性的水体治理与修复过程。膜分离是利用天然或人工合成膜，以浓度

3、差、压力差及电位差等为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、提纯或富集的单元操作。膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧的推动力（如压力差、浓度差、电位差等）作用下，使原料中的某种组分选择性地透过膜，从而达到分离、纯化或浓缩溶液的目的，膜分离法可以用于液体和气体混合物的分离。对膜材料的要求有成膜性、热稳定性、化学稳定性和机械性能，耐酸、碱、微生物污染和耐氧化性能，材料耐用，便于再生、选择透过性。膜分离技术在环境工程中的应用饮用水的净化人类的饮用水,由于环境污染、洪涝水灾、战争等原因,造成水质恶化,严重威胁着人类的健康与生存,为此发达国家和多数发展中国家对水的净化都给予了高度

4、重视.水净化的主要内容是对饮用水的净化,不仅要求去除水中的致病菌、病毒、有害的重金属离子,而且还票求去除水中的有机物,特别是象农药、表面活性剂、消毒剂副产品等。除菌或灭菌，杀灭去除病毒，除有机物，除金属离子，除硬度，除混浊色度等，都可由膜分离技术完成。水环境的恶化与膜技术的应用优势随着经济的发展,人们在开发利用水资源的同时,却带来许多负面影响,如城市污水不经处理任意排放,造成水体环境的整体性污染;对水资源的过度开采,造成地面下沉和地表河流的干涸;过多地兴建水库,大面积灌溉造成水体盐度上升及土地盐碱化甚至沙漠化现象;大量湖泊与河流富营养化,导致生物暴发,藻类和孢子大量生长繁殖;更应注

5、意到,现在的供水增加了病毒和微生物致病的危险性,城市越是接近完全的水再利用,则病毒的势头就越来越大地威胁着人畜的健康。所谓生态环境的恶化,人们最先感觉到的就是上述这类大面积水环境的恶化及其对生物生存条件的严重影响。因此人们在水环境的治理上可以说是生态修复跨出的第一步,而膜技术则在这方面发挥了巨大作用。膜分离过程无相变,无热过程,无化学反应;以单元组合方式形成整体,故装置易于大型化;对微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF和MS)和反渗透(RO)而言,过程都以压力为推动力,因此操作控制单一可靠。这些特点用于水的脱盐、水资源的保障和大面积水环境的治理,无论从技术上还是经济上都是其它化工

6、分离单元过程所不能与之比拟的。当前全世界涉及膜技术的市场份额约为45亿美元/年,实际上,其中主要部分都是由于水膜贡献的,相信这种发展形势将会比我们现在认识到的发展得更快。低压膜改善水环境技术水体污染与生物暴发问题我国更是普遍存在,江河湖海都有不同程度的反映.以此作为市政供水的水源,不仅处理成本高,而且用水安全受到严重威胁。我国低压膜,主要是超滤膜和微滤膜的生产技术和应用规模已经达到当代国际市场的要求,纳滤膜已经在多方面成功应用。因此,研讨和着手考虑低压膜大面积治理饮用水问题不仅适时而且必要对于我国水环境的恶化情况,虽然国家已斥巨资用于监督、保护和治理.但好转势头并不明显。淮河与太湖

7、流域水体污染和生物暴发已经使该处水源接近可用的危险极限。对淮河、太湖流域重点断面的水质监测表明,4、5月份淮河流域已经没有Ⅲ级和优于Ⅲ级的水质。而太湖的一些区域藻类繁殖也是很突出的.这些问题既为水工业带来巨大困难,也为低压膜技术带来机遇。我国低压膜技术已具有良好基础。超滤膜特别是中空纤维UF膜在国内国际都具有很强的竞争力;微滤膜生产量也已很大,自制的CMF已经开始工业实用。但是应当看到,我国UF和MF膜生产分散,规模偏小,开发力度不足,技术进展缓慢,应用上大都是小规模