膜分离技术的应用现状及研究进展

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1、SerialNo．571现代矿业总第571期November．2016MODERNMINING2016年11月第11期膜分离技术的应用现状及研究进展王檑蒙义舒(广西冶金研究院有限公司)摘要针对膜分离技术的分离机理、基本特性和分离膜的种类进行了简单介绍。阐述了膜分离技术在生活用水、海水淡化、工业废水等水处理领域、生物技术领域、石油化工领域的应用，同时，指出了膜分离技术当前存在的问题，展望了膜分离技术的发展趋势。关键词膜分离技术应用发展趋势膜是具有选择性分离性能的材料。利用膜的选口。影响膜分离速度的因素有温度差、压力差、固含择性分离以期实现料液不同组分之

2、间的分离、纯化、量(TDS)、离子浓度、溶液黏度等。浓缩的过程称作膜分离。膜分离工艺过程中，集成1．2膜分离的基本特性膜孔径等几何因素、膜材料和待分离成分之间溶解由于膜分离过程是一个单纯的物理分离过程，度、扩散系数的差异以及静电场作用力等要素，强化具有无相变化、低能耗、可拆分、自动化程度高等特了分离与传质的过程，同时不受热力学平衡的限点，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机［1-2］制，因此，膜分离工艺具有高度的选择性。膜分物具有良好的分离能力，保证了分离系统的正常连离技术是一种新型高效、精密的分离技术，属于材料续稳定运行。在食品、环保、医

3、药、生物等众多领域科学与介质分离科学的交叉结合领域。膜分离技术取得了广泛的应用，根据不同的有机物种类，可依据由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又具有高有机物分子量的不同，选择不同的分离膜及相对应效、节能、环保、分子级过滤等特征，以及过滤过程简的分离工艺，最终达到最佳的膜通量和截留率，提高单、易于控制的特点。目前，已在食品、环保、医药、生产收率，降低投资规模，减少运行成本。生物等众多领域取得了广泛的应用，带来了显著的1．3分离膜的种类经济效益和社会效益，已发展成为当今分离科学中分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材最重要的手段之一。料，能以特定形式

4、限制和传递流体物质的分隔两相1膜分离技术简介或两部分的界面。通常按分离机理和适用范围可分1．1膜分离技术的原理为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、渗透蒸发膜、膜分离技术是一种使用膜材料实现不同介质分离子交换膜等。膜的形式可以是固态的，也可以是离的技术，分离的过程多由压力、浓度、电势差异等液态的。被膜分割的流体物质可以是液态的，也可因素驱动，用以实现溶质和溶剂的分离、浓缩、纯化以是气态的。和精制的目的。根据制备材料的不同，可分为无机膜和有机膜。膜分离技术的工艺原理是较为简单的。在浓缩无机膜主要有陶瓷膜和金属膜，具有过滤精度低，选过滤过程中料液通过加压，

5、以一定的流速沿着分离择性小的特点;有机膜通常由高分子材料制成，比如膜的表面流过，大于分离膜截留分子量的物质分子醋酸纤维素、聚醚砜、聚氟聚合物等。不能透过膜而流回料罐，小于分离膜截留分子量的按照成膜方法不同，可分为微孔膜、控制拉伸膜［3］物质分子透过膜，形成透析液。通常，膜分离系统都和海绵状结构膜。有两个出口，一个是透析液出口，另一个是回流液出2膜分离技术的应用现状2．1在水处理领域的应用王檑(1983—)，男，工程师，硕士研究生，530023广西省南宁采用反渗透膜和纳滤膜进行水处理已有报道。市兴宁区长堽路40号。反渗透和纳滤膜设备具有简单、效益高、占

6、地少、操239ChaoXing总第571期现代矿业2016年11月第11期作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和随着膜内传质理论的发展以及新型材料制备技术的出水质量好等优点，是目前较为成熟的废水深度处进步，利用膜分离工艺简化石油化工流程，实现节能理工艺。两者都可在外加压力下使溶液中的大分子降耗与清洁生产改造，对于节能减排起着决定性的［1］物质和盐类脱除，同时截留水中的污染物以及无机作用。［4］盐、糖类、氨基酸等。3膜分离技术存在的问题2．1．1在生活用水处理中的应用膜分离过程的典型操作特征是间歇性的，其渗近年来，膜分离工艺技术的运行不断成熟，

7、水处透性会随着时间的延长而不断下降，且其在使用过理环节主要采用膜分离工艺，结合活性炭处理技术，程中都会遇到污染问题。膜污染是指在膜过滤过程使用微滤膜、纳滤膜、超滤膜、反渗透等处理手段，生中，水中的微粒、胶体粒子、溶质分子由于和膜存在活用水处理取得了很好的效果［5］。物理以及化学的相互作用或机械力作用而引起的在2．1．2在海水淡化处理中的应用分离膜表面或膜孔内的吸附、沉积，容易造成膜孔径变小或堵塞，使分离膜产生透过流量与分离特征的现在所用的海水淡化方法通常有电渗析法、蒸不可逆的变化现象。海水苦咸水中的钙盐、硫酸盐馏法、反渗透法。自上世纪90年代非加压吸

8、附渗透以及硅酸盐等盐类，废水中的有机大分子等物质均海水淡化法推广应用以来，反渗透用于海水淡化的［3］［6］可