膜分离技术概述课件.ppt

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1、膜分离技术概述膜分离技术定义膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。膜分离分类膜分离优点在常温下进行有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质，如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩。无相态变化保持原有的风味，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。选择性好可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能。适应性强处理规模可大可小

2、，可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化。无化学变化典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染。微滤：微滤又称精过滤，其基本原理属于筛网状过滤，由于每cm2滤膜中约含有1000万至1亿个小孔，孔隙率占总体积的70％～80％，阻力很小，过滤速度较快。基于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。微滤微滤的应用在工业发达国家，从家庭生活到尖端技术都在不同程度地应用微滤技术，其主要用于无菌液体的制备、生物制剂的分离、超纯水的制备以及空气的过滤、生物及微

3、生物的检测等方面。微滤茶漏超滤：超滤是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程，它介于微滤和纳滤之间，膜孔径范围是1nm~0.05μm。超滤的分离机理主要是靠物理的筛分作用，即在一定的压力作用下，当含有大、小分子物质2类溶质的溶液流过被支撑的分子溶质（如无机盐类）将透过膜，作为透过物被收集起来；大分子溶质（如有机胶体等）则被膜截留而作为浓缩液被回收。超滤超滤膜分离过程中，由于高分子的低扩散性和水的高渗透性，溶质会在膜表面积聚并形成从膜面到主体溶液之间的浓度梯度，这种现象被称为膜的浓差极化。为了减轻因浓差极化所造成的超滤通量减少，一般可采取如下措施：超滤

4、的浓差极化早期的工业超滤应用于废水和污水处理，随着超滤技术的发展，已涉及到医药工业、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。超滤的应用纳滤：纳滤膜是一种特殊的分离膜,因其表面分离层拥有1nm左右的微孔结构,故称之为“纳滤膜”。从功能上定义则是允许溶剂分子或某些低相对分子质量溶质或低价离子透过的一种功能性半透膜。对离子而言,离子价数越高,纳滤膜对其截流率就越高,一般而言,纳滤膜让一价离子通过,二价或多价离子会被截留或大部分被截流。纳滤膜可在很低的操作压力下有效脱除有毒有害物质,又能有效地保留部分营养离子,而且具有较高的水通量。纳滤纳

5、滤的主要应用领域涉及到食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、精细化工、环保工业等。在水处理中是专门为了高度脱除水中总有机碳(TOC)类有毒有害杂质而开发的,它具有一定程度的透盐率和中等程度钙离子的透过率(40%~60%),是脱除地表水和地下水中的有机物并进行部分软化处理的理想膜元件,满足维持口感和输送管网所需的最低硬度。纳滤的应用壁挂式纳滤反渗透：反渗透是20世纪60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程：由于反渗透分离技术具有先进、高效和节能的特点，主要应用于水处理和热敏性物质的浓缩。反

6、渗透反渗透原理经过近半个世纪的发展，膜分离技术已完成了从实验室到大规模工业应用的转变，开始在工业生产中发挥举足轻重的作用。膜分离技术作为一种新型和高效的水处理技术受到各国水处理研究者的普遍重视，并取得了许多成功经验。总之,膜技术的发展已经涵盖了水处理行业的方方面面,国内的膜技术随着如今环保事业的蓬勃发展产业升级不断加快,而膜材料的技术研发则有待进一步的提高。今后随着膜制备技术的不断提高，膜分离在重金属废水处理领域必将得到更广泛的应用。结语THEEND