膜技术基础与应用期末复习总结

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1、膜技术基础与应用期末复习总结微滤MF（固液分离）推动力：压力差孔径：0.1μm切割分子量：＞100万Dol分离机理：筛分膜的物理结构和截留机理对分离效果起决定性作用表面截留：机械截留作用、物理作用或吸附截留作用、架桥作用内部截留：膜的网络内部截留作用筛分膜深层膜完美的圆柱形孔径、与膜表面垂直膜孔弯曲不规则膜表面截留内部截留有明确的截留尺寸没有明确的截留尺寸无二次污染过滤面积大纳污容量大、寿命短低吸附、低吸收高吸附、高吸收微滤膜的操作模式：1、死端过滤2、错流过滤微滤膜的特性：1、主要以筛分为机理2、孔径分布均匀，过滤精度高3、孔隙率高，过滤速度快4、整体性强，不脱落

2、，不对物料产生污染5、膜层薄，对物料吸附少，减少浪费微滤膜材料：有机微滤膜（eg.醋酸纤维素膜）优点：有韧性，制备简单，易于形成，工艺成熟。缺点：遇热不稳定，不耐高温，在液体中易溶胀，强度低，再生复杂，使用寿命短。无机陶瓷膜优点：化学稳定性好，机械强度大，耐高温，孔径分布窄，可高压反冲洗，不易老化。缺点：成本高，分离效果差。PS：管式膜都是无机膜，卷式膜都是有机膜。复合微滤膜：。。。微滤膜组件：卷式、管式、板式、中空纤维式微滤膜的污染：滤饼层的形成及膜孔的堵塞减少膜污染的措施：预处理、错流过滤、高流速水流/气流或者是电场作用（湍流强化器）微滤膜的清洗：物理清洗：水力

3、学反冲洗、气液脉冲法PS：反冲洗会破坏膜孔大小化学清洗：酸（无机污染物）碱（有机污染物）液、表面活性剂、酶、氧化剂微滤膜的应用：电子工业、医药卫生、水处理及海水淡化、食品饮料工业、油田采出水处理超滤UF（蛋白质、酶、病毒、冷杀菌、胶体、颜料、乳液）推动力：压力差孔径：0.01μm切割分子量：1000~10万Dol分离机理：筛分①在膜表面及微孔内吸附（一次吸附）②在孔内停留而被去除（阻塞）③在膜面的机械截留（筛分）超滤膜的特性：①按形态结构可分为：对称膜和非对称膜②超滤膜的分离特性：透过通量（速度）和截留率（分离效果）PS：可用切割分子量法表示超滤膜的特性③超滤膜的材

4、料：有机高分子材料（纤维素衍生物、聚砜类）无机材料（多孔金属、多孔陶瓷、分子筛）超滤膜的污染：浓差极化形成凝胶层和膜孔的堵塞（主要原因①料液性质②膜及膜组件性质③操作条件）浓差极化：被截留的溶质在膜表面处聚集，其浓度会逐渐升高，在浓度梯度的作用下近膜面的溶质又反向扩散，使膜表面形成一溶质浓度分布边界层，对溶剂起阻碍作用。（可逆过程）膜污染的控制：A压差较低：主要是膜自身的机械阻力和膜污染阻力（①膜材料：与溶质电荷相同的强亲水和强疏水性膜耐污染②膜孔径：比截留粒子尺寸小一个数量级③PH值：远离等电点④盐⑤温度）B压差较高：主要是浓差极化产生的阻力（①增大料液流速②升高

5、料液温度③选择合适的膜组件结构）C压差很高：主要是凝胶层阻力超滤膜的清洗方法：和微滤一样超滤膜的应用：工业废水处理、食品工业中的应用、高纯水制备中的应用、生物制药领域的应用纳滤NF（糖类等小分子有机物二价盐或多价盐）推动力：压力差孔径：0.001μm切割分子量：200~2000Dol分离机理：溶解—扩散、电荷效应（膜表面带有负电荷，通过静电相互作用阻碍多价离子的渗透，是纳滤膜在较低压力下仍能具有高脱盐率的原因）纳滤膜的特性：①对分子量为数百的分子成分有分离性能②对不同价态的离子存在电荷效应纳滤膜的污染：无机污染、有机污染、微生物污染（清理时先酸后碱）纳滤膜的应用：饮

6、用水的制备、工业废水处理、制药业中的应用、食品加工中的应用（果汁浓缩）、膜生物反应器、多肽及氨基酸的浓缩分离纳滤膜能截留透过超滤膜的小分子量有机物，透过被反渗透膜所截留的无机盐。纳滤与电渗析、离子交换膜相比，可以同时脱盐兼浓缩，在有机物与无机物混合液的浓缩分离方面具有无可比拟的优点。反渗透RO推动力：压力差孔径：无孔致密膜切割分子量：＜200Dol反渗透膜分离的必要条件：①具有高选择性和高渗透性的半透膜②操作压力高于溶液的渗透压分离机理：优先吸附—毛细孔流理论（有孔区）、溶解—扩散理论（无孔区）、氢键理论反渗透的特性：①物料无相变②能耗低③设备简单，技术成熟④适应性

7、强⑤应用范围广反渗透膜对无机盐的作用：①依靠荷电排斥性②依靠膜孔的筛选性反渗透膜对有机物的作用：①有机物的脱除率主要取决于有机分子的大小和形状②携带电荷的有机物，由于荷电排斥作用相对更难透过反渗透膜预处理的目的：①防止膜表面的污染②防止膜表面结垢③确保膜不受机械和化学损伤④确保工作效率最大化预处理系统：一、悬浮物去除：①双介质过滤法②超滤法二、氯去除：①活性炭过滤法②亚硫酸氢钠加药法三、防止膜元件结垢：①软化法②阻垢剂加药法后处理系统：一、初级离子去除：①单级反渗透②阴阳离子交换床二、精处理：①RO②混床离子③超滤三、水的储存和配送：①臭氧消毒②热水消毒反渗透膜