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1、海水淡化-膜技术04--我国膜技术的应用现状与前景福建化工 2000年 第3期?3?我国膜技术的应用现状与前景黄加乐 董声雄(福州大学化工系 福州 350002)摘 要 介绍了我国膜技术在化工、环保、海水苦咸水淡化与软化、电子工业与发电锅炉、生物技术、医药等方面的应用现状,描绘了膜技术应用的广阔前景。关键词 膜过程 膜技术 膜分离1 膜技术简介,,并且膜技术还可以和常规的分离方法结合起来使用,使技术投资更为经济。正因为膜分离过程具有极大的吸引力,膜技术越来越广泛地应用于化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域,具有广阔的发展
2、前景。几种主要的膜分离过程及其传递机理如表1所示。透过物水、溶剂溶解物水、溶剂小分子水、一价离子水、溶剂低分子量物、离子电解质离子渗透性的气体或蒸汽易渗的溶质或溶剂杂质挥发性较大的组分截留物悬浮物颗粒纤维胶体和超过截留分子量的分子多价离子———————————————————————————————————————————————有机物溶质、盐溶剂非电解质大分子物质难渗透性的气体或蒸汽难渗的溶质或溶剂溶剂挥发性较小的组分膜类型多孔膜非对称性膜复合膜非对称性膜复合膜非对称性膜离子交换膜离子交换膜均相膜复合膜非对称性膜均相膜、复合膜非对称性膜乳状液膜支撑
3、液膜疏水性膜渗透性能的差异来实现分离离技术。、能耗少、效率高、,特别适合于性质相似组分、同分异构体组分、热敏性组分、生物物质组分等混合物的分离,因而在某些应用中能代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。实践证明,当膜过程微滤(MF)超滤(UF)纳滤(NF)反渗透(RO)渗析(D)电渗析(ED)气体分离(GP)渗透蒸发(PV)液膜分离(LM)膜蒸馏(MD)推动力压力差压力差压力差压力差浓度差电位差压力差压力差化学反应和浓度差膜两侧蒸汽压力差传递机理颗粒大小形状分子特性大小形状离子大小及电荷溶剂的扩散传递溶质的扩散传递电解质离子的选择传递气体和蒸汽的扩
4、散渗透选择传递反应促进和扩散传递组分的挥发性表1 几种主要的膜分离过程?4?2 我国膜技术的应用现状211 概述福建化工 2000年 第3期新工艺,不仅降低了电耗,而且减少了污染。———————————————————————————————————————————————213 膜技术在环保中的应用工业废水的回收再用,既节省了资源,又保护了环境。在这方面膜技术的应用是令人瞩目的。早在20世纪70年代反渗透法就使电镀废水循环再用。荷电膜超滤技术使目前汽车等行业广为采用的电泳漆工艺实现了水的闭路循环和电泳漆回收,基本达到了“清洁生产工艺”的要求。无
5、机膜和渗析技术结合使钛白废水回收再用。超滤法使纺织业上浆的PVA废液浓缩回用。膜技术处理印染废水使染料和水同时回用。反渗透法成功地将尼龙的单体已内酰胺浓缩回用。超滤技术已经在某油田成为每年数亿吨含油废水回注的关键技术。此外,膜技术还可,如厦门市新建垃圾焚。、软化中的应用,自20世纪80年代以来呈迅速增长趋势。在与其他淡化方法对比中,海水反渗透淡化有如下主要优势:投资费最低;能耗最低;淡化水成本最低;建造周期短。1997年在浙江省舟山市嵊山500吨/日反渗透海水淡化示范工程投入运行,工程总投资616万元,每吨淡水成本7178元,工程经济技术指标具有国际
6、先进水平。大连长海1000吨/日反渗透海水淡化装置1999年也已投入运行。同样地,反渗透和电渗析也是苦咸水淡化最经济的方法,在我国已经为广大缺乏淡水地区提供了饮用水。国家海洋局杭州水处理技术开发中心开发的集装式水处理移动车,适用于苦咸水、海水淡化、流动性作业的行业,已经在全国推广。目前国内利用纳滤进行高硬度海岛苦咸水软化已获得成功。纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种新型膜分离过程,利用纳滤膜的特殊分离性能,可以实现二价离子与一价离子的相对有效分离,从而去除水———————————————————————————————————————————————中
7、的硬度。国家已把纳滤技术的研究和开发列入攻关项目。为加速纳滤工艺过程的推广应用,国家海洋局水处理技术开发中心于1997年在山东省长岛南隍城建成144m3/d高硬度海岛苦咸水软化示范工程,其中的技术关键是纳滤。整个系统连续正常运行27个月,所产的软化水优于国家规定的饮用水标准。215 膜技术在电子工业和发电锅炉用水中的应用在电子工业上,电子元件的清洗需用大量的超近30年来,以分离膜为基础的膜技术取得了令人瞩目的飞速发展。八十年代以来,我国膜产业获得了较大的发展。1997年全世界膜市场已经达到40亿美元以上,当年中国膜产业的总产值也已超过6亿元人民币。膜
8、技术已广泛地应用于我国经济的许多部门。微滤膜的应用近年来增长较快,我国每年需要微滤膜的产值大约7800万元人
