渗透于膜分离技术
水处理技术中的膜分离与反渗透
水处理技术中的膜分离与反渗透第一章：引言水是人类生产和生活中不可或缺的资源，然而，随着工业化和人口增长的加剧，水资源变得越来越紧缺。
同时，水污染也成为世界面临的一大挑战。
为了解决水资源问题和处理废水，膜分离与反渗透技术应运而生。
本文将重点介绍水处理技术中的膜分离与反渗透。
第二章：膜分离技术的原理和分类膜分离技术是一种通过半透膜对溶液进行物质分离的方法。
它基于溶液中溶质和溶剂之间的分子大小和亲疏性差异，将溶质分离出来。
常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和气体分离。
微滤和超滤主要用于悬浊物和大分子的分离，纳滤则用于有机物和小分子的分离，气体分离则用于气体的分离。
第三章：膜分离技术在水处理中的应用膜分离技术在水处理中广泛应用于海水淡化、饮用水净化、废水处理等方面。
海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除，从而得到淡水。
通过反渗透膜的使用，海水中的盐分可以被有效地去除，得到符合饮用水标准的淡水。
饮用水净化中，膜分离技术可以去除水中的悬浮物、细菌、病毒等有害物质，提供安全的饮用水。
废水处理中，膜分离技术可以去除废水中的悬浮物、溶解有机物和重金属等有害物质，达到排放标准。
第四章：反渗透技术的原理和应用反渗透是一种将溶剂从高浓度溶液通过半透膜逆向渗透到低浓度溶液的过程。
反渗透技术主要通过半透膜的特性，将水中的溶质隔离出来，从而实现水的净化。
反渗透膜通常具有极小的孔隙和高度选择性，能够有效去除溶液中的溶质，包括盐分、有机物、重金属等。
反渗透技术在水处理中广泛应用于海水淡化、饮用水净化、工业废水处理等领域。
第五章：膜分离与反渗透技术的优势和挑战膜分离与反渗透技术相比传统的水处理方法有许多优势。
首先，它们可以高效地去除水中的各种污染物，得到高纯度的水。
其次，膜分离技术操作简单，不需要添加剂，对环境友好。
然而，膜分离和反渗透技术也面临一些挑战。
膜污染是其中一个主要问题，当膜表面被污染物覆盖时，膜分离和反渗透效果会降低。
渗透膜原理
渗透膜原理
渗透膜是一种特殊的薄膜，具有选择性通透性，可以在不同物质之间实现分离和浓缩，是许多化工、生物工程和环境工程领域中重要的分离技术之一。
渗透膜的原理主要涉及渗透、分离和浓缩等过程，下面将对渗透膜的原理进行详细介绍。
首先，渗透膜的原理基于渗透作用。
渗透是指溶液在两种溶剂之间通过半透膜的传递过程。
当两种浓度不同的溶液被半透膜隔开时，溶液中的溶质会沿着浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域扩散，直到达到动态平衡。
这一过程称为渗透作用，而半透膜对溶质的选择性通透性则是渗透膜实现分离和浓缩的基础。
其次，渗透膜的原理还涉及分离作用。
在渗透过程中，渗透膜能够选择性地允许某些物质通过，而阻止其他物质的通过。
这种选择性通透性是由于渗透膜的微孔结构或者表面功能基团的特异性作用所导致的。
通过调控渗透膜的孔径大小、表面电荷、亲疏水性等性质，可以实现对不同分子的选择性分离，从而达到浓缩或纯化的目的。
最后，渗透膜的原理还包括浓缩作用。
在渗透过程中，溶剂会随着溶质一起通过渗透膜，而溶质的浓度会逐渐增加，导致另一侧的溶液浓度逐渐降低。
通过不断循环渗透和浓缩的过程，可以实现对溶液中目标物质的有效富集和提纯。
总之，渗透膜的原理是基于渗透、分离和浓缩等过程，利用渗透膜的选择性通透性实现对不同物质的分离和浓缩。
通过合理设计渗透膜的结构和性质，可以实现对溶液中目标物质的高效分离和富集，为化工、生物工程和环境工程等领域的应用提供了重要技术支持。
ro膜反渗透技术
ro膜反渗透技术RO膜反渗透技术是一种广泛应用于水处理领域的高效膜分离技术。
它基于半透膜的特性，通过施加足够的压力将溶液中的溶质分离出来，从而实现水的净化和浓缩。
RO膜反渗透技术主要应用于海水淡化、饮用水处理、工业废水处理、生活污水处理等领域。
其优点在于能够高效去除水中的溶解性固体、无机盐、有机物、胶体颗粒等物质，能够有效提高水的质量，满足各种不同用水需求。
RO膜反渗透技术的原理是利用半透膜的特性，该膜具有微孔大小的孔隙，能够阻挡溶质和大部分溶剂分子的通过，只允许水分子通过。
在RO膜反渗透设备中，溶液经过预处理后，被送入膜组件中，施加足够的压力使水分子通过RO膜，而溶质则被截留在膜的一侧，从而实现水的净化。
RO膜反渗透技术的核心是RO膜的选择和预处理工艺的设计。
RO 膜的选择应考虑溶质截留率、通量、耐污染性等指标，以满足不同水质和处理要求。
预处理工艺包括颗粒过滤、活性炭吸附、阻垢剂投加等，旨在去除悬浮物、有机物、氯等对RO膜有害的物质，减少膜的污染和磨损，延长膜的使用寿命。
RO膜反渗透技术具有很高的处理效率和水质稳定性。
相比传统的水处理方法，RO膜反渗透技术能够更彻底地去除溶解性固体和溶解性无机盐，实现水的浓缩和纯化。
同时，RO膜反渗透设备结构紧凑，占地面积小，操作简便，维护成本低，适用于各种规模的水处理工程。
RO膜反渗透技术在海水淡化领域有着广泛的应用。
随着全球水资源短缺问题的日益突出，海水淡化成为解决淡水资源紧缺问题的重要途径之一。
RO膜反渗透技术能够高效去除海水中的盐分和杂质，将海水转化为可供人类使用的淡水，为沿海地区的居民和工业提供可靠的水资源支持。
除了海水淡化，RO膜反渗透技术还广泛应用于饮用水处理领域。
RO膜反渗透设备可以去除自来水中的重金属、有机物、细菌等有害物质，提供安全、清洁的饮用水。
在某些地区，RO膜反渗透技术还被用于处理地下水中的硝酸盐、氟化物等超标物质，改善当地居民的饮水质量。
渗透汽化膜分离原理
渗透汽化膜分离原理渗透汽化膜分离是一种利用溶液中不同组分的气体透过选择性渗透膜的原理进行分离的方法。
该原理基于气体在溶液中的溶解性差异，通过渗透膜的选择性作用，使得气体分子能够透过膜的孔隙，而其他溶质无法通过，从而实现对气体的高效分离。
渗透汽化膜分离的基本原理可以用扩散理论和膜的选择性两个方面来解释。
首先，根据扩散理论，溶液中不同组分的气体分子会因其在溶液中的溶解度不同而产生浓度梯度。
在渗透汽化膜分离过程中，当一侧气体分子在膜表面发生蒸发过程时，气体分子会进入膜材的孔隙中，并在膜材内部扩散，然后从另一侧膜表面释放出来。
由于气体组分在溶液中的溶解度不同，故气体分子在膜材内部的扩散速率也不同，从而导致了气体的分离。
其次，渗透汽化膜分离中的膜选择性是实现气体分离的关键。
渗透膜通常由聚合物、无机材料或陶瓷等制成，其特点是具有一定的孔隙结构和选择性，可用于选择性分离不同大小和性质的气体分子。
渗透膜的选择性主要是通过孔隙结构的大小和形状以及膜表面的相互作用来实现的。
一般而言，渗透膜的孔隙尺寸很小，可以实现对较小分子的选择性分离。
渗透汽化膜分离的分离效果主要取决于以下几个因素：1. 温度：渗透汽化膜分离过程中，提高温度可以增加溶液中气体分子的扩散速率，从而加速分离过程。
2. 压力差：增加两侧膜表面的压力差可以增强气体分子在膜内的扩散速度，进而提高分离效率。
3. 膜材料：渗透膜的选择性和分离效率与膜材料的孔隙结构、孔隙大小以及膜表面的相互作用相关。
选择适合的膜材料可以提高分离效果。
4. 溶液浓度和气体浓度：溶液浓度和气体浓度对渗透汽化膜分离过程有一定的影响。
一般来说，较低浓度的溶液和气体浓度有助于提高分离效率。
总结来说，渗透汽化膜分离是一种基于气体在溶液中的溶解度不同而利用渗透膜的选择性进行分离的方法。
该方法利用气体分子在膜内扩散的速率差异，通过温度、压力差、膜材料以及溶液浓度和气体浓度等因素的调控，实现对气体的高效分离。
[详细讲解]渗透汽化膜分离实验
![[详细讲解]渗透汽化膜分离实验](https://img.taocdn.com/s3/m/b29ca12d86c24028915f804d2b160b4e767f8160.png)
膜分离是一项新兴的高效分离技术。
膜分离过程是被分离混合物在一定的推动力(如压差、浓差、电位差等)作用下，通过传递介质——膜，进行分离的过程。
渗透汽化(pervaporatioion，PV)是一种新型膜分离技术，它利用膜对液体混合物中组分的溶解扩散性能的不同来实现分离。
它过程简单，操作方便，能耗低，在恒沸物、沸点相近混合物和异构体的分离上相对于精馏等传统分离方法具有其独特的优越性；对含有少量水的有机溶剂或混合溶剂脱水以及含有少量有机污染物的废水的处理也有明显的技术、设备和经济方面的优势。
作为一项方兴未艾的新技术，渗透汽化技术正受到越来越广泛的关注和研究，它在石化、食品、环保等方面具有的广阔酌应用前景，正得到不断的开发和利用。
渗透蒸发(渗透汽化) 是有相变的膜渗透过程。
渗透蒸发是在膜的下游侧减压，组分在膜两侧蒸汽压差的推动下，首先选择性地溶解在膜的料液表面，再扩散透过膜，最后在膜的透过侧表面气化、解吸。
渗透蒸发可使含量极低的溶质透过膜，达到与大量溶剂分离的目的。
显然，用渗透蒸发技术分离液体混合物，特别是恒沸物、近沸物，具有过程简单、操作方便、效率高、能耗低和无污染等优点。
一、实验目的与内容1.理解渗透蒸发的分离原理。
2.掌握渗透蒸发分离乙醇——水的操作方法。
3.研究影响渗透蒸发分离性能的主要因素及其影响规律。
二、实验原理当液体温合物在一张高分子膜的表面流动时，膜在高分子所含官能团的作用下对混合物中各组分产生吸附作用，使得组分进入膜表面(该步骤称为溶解过程)。
膜的另一侧抽真空(或者用惰性气体吹扫)，在浓度梯度作用下，组分透过膜从料液侧迁移到真空侧(该步骤称为扩散过程)，解吸并冷凝后得到透过产品。
整个传质过程中液体在膜中的溶解和扩散占重要地位，而透过侧的蒸发传质阻力相对小得多，通常可以忽略不计，因此该过程主要受控于溶解及扩散步骤。
由于不同组分在膜中的溶解和扩散速度不同，使得优先透过组分在真空侧得到富集，而难透过组分在料液侧得到富集。
正渗透膜分离技术及应用研究进展
正渗透膜分离技术及应用研究进展正渗透膜分离技术是一种重要的分离和提纯技术，广泛应用于化工、生物工程、环境保护等领域。
该技术通过半透膜对不同物质或溶液的分离作用，实现了对复杂混合体系的有效分离和提纯，为相关行业的发展带来了巨大的促进作用。
本文将就正渗透膜分离技术的原理、应用研究进展以及未来发展方向进行详细探讨。
一、正渗透膜分离技术的原理正渗透膜是一种半透膜，其特殊的孔径结构可以使得其对不同分子大小和极性的物质具有不同的渗透率。
正渗透膜分离技术是利用正渗透膜对原始液体进行分离，可以实现对混合物中不同分子大小和极性的物质进行有效分离和提纯。
正渗透膜分离技术的原理主要包括渗透、截留和浓缩三个过程。
渗透过程是指在一定温度和压力下，溶剂中的溶质通过正渗透膜的孔隙进入膜的另一侧，从而实现对不同分子大小和极性物质的分离。
截留过程是指正渗透膜对分子大小和极性不同的物质具有不同的截留能力，从而实现对混合溶液中不同成分的有效分离。
浓缩过程则是指通过正渗透膜对截留溶液进行浓缩，提高溶液中溶质的浓度，从而实现对目标物质的有效提纯。
正渗透膜分离技术在化工、生物工程、环境保护等领域的应用研究进展迅速，取得了一系列重要的科研成果。
在化工领域，正渗透膜分离技术被广泛应用于有机物的分离提纯、溶剂的回收利用等方面。
正渗透膜分离技术可以用于有机废水的处理，实现对废水中有机物的有效分离和回收利用，同时减少对环境的污染。
在生物工程领域，正渗透膜分离技术被应用于生物制药、生物酶工程等方面，可以实现对蛋白质、酶等生物大分子的提纯和浓缩，为生物制药的研发提供了重要的技术支持。
在环境保护领域，正渗透膜分离技术可以对污水进行处理，实现对水质的有效提升，同时可以对稀有金属等资源进行有效回收。
正渗透膜分离技术还被应用于食品加工、药物制备、微型化工装置等领域，为相关产业的发展带来了重要的技术支持。
目前，正渗透膜分离技术在化工、生物工程、环境保护等领域的应用已经取得了一系列重要的科研成果，但是在实际应用中仍然存在一些挑战。
膜分离技术及其应用
膜分离技术及其应用膜分离技术是一种通过半透膜对流体进行分离的方法，广泛应用于水处理、生物科技、食品工业等领域。
本文将介绍膜分离技术的原理、分类及其在不同领域的应用。
一、膜分离技术的原理膜分离技术是利用半透膜的选择性通透特性，通过物质的分子大小、化学性质等差异，将混合物中的物质分离出来。
其原理主要包括渗透、扩散和分离。
渗透是指物质通过膜的透过性能，扩散是指物质在膜上的传递过程，而分离则是指膜对不同物质的选择性分离效果。
二、膜分离技术的分类根据膜的材料和分离方式的不同，膜分离技术可分为多种分类。
常见的分类包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
微滤膜的分离范围通常在0.1-10微米之间，可以用于悬浊物的去除；超滤膜的分离范围为1万至100万道尔顿，可分离大分子物质；纳滤膜的分离范围在100-1000道尔顿之间，用于有机物质和溶解离子的去除；反渗透膜则是利用高压将溶剂逆向渗透，适合用于水处理等领域。
三、膜分离技术在水处理中的应用膜分离技术在水处理中具有重要的应用价值。
它可以有效地去除水中的悬浮物、细菌、病毒、颜色、异味等杂质，使水质得到提升。
其中反渗透膜是应用最为广泛的一种膜分离技术，其通过高压将溶液逆向渗透，将溶质与水分离，获得高纯度的水。
反渗透膜广泛用于饮用水处理、海水淡化、工业废水处理等领域。
四、膜分离技术在生物科技中的应用膜分离技术在生物科技领域有着广泛的应用，主要包括细胞培养、蛋白质纯化、基因工程等方面。
在细胞培养中，通过膜分离技术可以实现细胞和培养基的有效分离，保护细胞的生物完整性。
在蛋白质纯化方面，膜分离技术可以实现对不同大小、电荷的蛋白质的分离和富集。
而在基因工程中，膜分离技术则可以用于DNA片段的纯化和浓缩。
五、膜分离技术在食品工业中的应用膜分离技术在食品工业中有着广泛的应用，主要包括浓缩、分离和改良等方面。
在果汁加工中，膜分离技术可以实现果汁的浓缩和去除其中的水分，提高果汁的品质和口感。
微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍
微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术一、反渗透等膜分离技术进展史微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初显现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤进程简单、易于操纵等特点，因此，目前已普遍应用于食物、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处置、电子、仿生等领域，产生了庞大的经济效益和社会效益，已成为现今分离科学中最重要的手腕之一。
膜能够是固相、液相、乃至是气相的。
用各类天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各类各样的特性。
大多数人会以为，膜离咱们的生活超级遥远。
其实不然，膜分离技术超级切近咱们的日常生活。
如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食物、饮料、调味品等咱们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。
二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理膜分离进程是以选择性透过膜为分离介质，当膜双侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。
不同的膜进程利用不同的膜，推动力也不同。
目前已经工业化应用的膜分离进程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。
三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大进程在技术上已经相当做熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途利用。
那个地址要紧以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。
反渗透膜(RO)反渗透膜利用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各类各样的合成复合膜。
CA 膜耐氯性强，但抗菌性较差。
合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。
这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食物加工领域的应用中受到限制。
渗透汽化膜分离技术及应用简介
这样，渗透物组分在膜两侧的蒸汽分压差 或化 这样，渗透物组分在膜两侧的蒸汽分压差(或化 学位梯度)的作用下透过膜 的作用下透过膜， 学位梯度 的作用下透过膜，并在膜的下游侧汽化 被冷凝成液体而除去。 ，被冷凝成液体而除去。 不能透过膜的截留物流出膜分离器。 不能透过膜的截留物流出膜分离器。 因此， 因此，渗透汽化过程是依靠不同组分在特定聚 合物膜中溶解扩散能力不同，透过速率不同， 合物膜中溶解扩散能力不同，透过速率不同，从而 实现不同组分分离的目的。 实现不同组分分离的目的。
工业技术经济比较
从国际上已投产的工业装置的运行结果表明， 从国际上已投产的工业装置的运行结果表明， 与传统的恒沸蒸馏和萃取精馏相比， 与传统的恒沸蒸馏和萃取精馏相比，采用渗透汽化 技术生产无水乙醇，可使能耗大大降低， 技术生产无水乙醇，可使能耗大大降低，仅为蒸馏 法的1/2-1/3，整个生产装置总投资为传统分离方法 法的 ， 总投资的40%-80%。 总投资的 。 表1是文献中关于渗透汽化法与共沸蒸馏法进 是文献中关于渗透汽化法与共沸蒸馏法进 行乙醇脱水典型操作费用的比较， 行乙醇脱水典型操作费用的比较，从表中可以看出 采用渗透汽化法总能耗为共沸蒸馏法的1/3。 ，采用渗透汽化法总能耗为共沸蒸馏法的 。
Hale Waihona Puke 表2 蓝景异丙醇脱水生产中所需的操作费用比较
项目名称 01 蒸汽消耗 02 电耗 03 设备折旧费 04 膜和密封材料 更换费
数 量 0.12 70度 度
金额（ 金额（元/ 吨） 12 42 60 50 164
备注 0.6MPa蒸汽（100 蒸汽（ 蒸汽 元/吨） 吨 0.6元/度 元度 十年折旧
实例无水乙醇/燃料乙醇的膜生产 工艺
简 介 蓝景无水乙醇 无水酒精 燃料乙醇 燃料酒 蓝景无水乙醇(无水酒精 燃料乙醇,燃料酒 无水酒精,燃料乙醇
几种膜分离技术的原理和特点
几种膜分离技术的原理和特点
几种膜分离技术的原理和特点如下：
1. 反渗透技术：
原理：利用半透膜，在一定压力下，使溶液中的溶剂和溶质进行分离。
特点：操作压力高，可去除水中的离子、有机物、重金属、细菌等杂质，具有较高的脱盐率，常用于海水淡化、超纯水制备等领域。
2. 超滤技术：
原理：利用半透膜，在压力的作用下，使溶液中的溶质和溶剂分离。
特点：操作压力较低，适用于分子量较大的溶质和颗粒物的分离，常用于过滤大分子杂质、细菌、病毒等，广泛应用于医药、食品、环保等领域。
3. 纳滤技术：
原理：利用半透膜，在压力的作用下，使溶液中的小分子溶质和溶剂通过膜，而大分子溶质被截留。
特点：适用于分离分子量在一定范围内的溶质和溶剂，常用于分离低分子量有机物、无机盐等，在医药、化工、食品等领域有广泛应用。
4. 电渗析技术：
原理：利用电场的作用，使溶液中的离子通过电场作用定向迁移，从而实现溶质和溶剂的分离。
特点：适用于分离带电的离子，常用于海水淡化、酸碱回收等领域。
5. 渗透汽化技术：
原理：利用半透膜，使液体中的组分在一定条件下转化为蒸汽，
从而实现组分的分离。
特点：适用于有机物和无机物的分离，常用于脱水和脱盐等过程，在化工、环保等领域有广泛应用。
这些膜分离技术具有不同的原理和特点，可根据实际需求选择合适的分离技术。
渗透汽化分离膜
渗透汽化分离膜渗透汽化分离膜是一种重要的膜分离技术，在多个领域具有广泛的应用。
本文将从渗透汽化分离膜的原理、应用范围、发展趋势等方面进行详细介绍。
一、渗透汽化分离膜的原理渗透汽化分离膜是利用膜作为分离屏障，利用物质在膜上的渗透、吸附、扩散等运动特性，实现物质分离的技术。
在渗透汽化分离过程中，被分离物质溶液经过膜进行处理，使其在膜上发生相变，从而实现物质的分离。
渗透汽化分离膜利用分子间的作用力差异，实现对溶液中不同物质的分离。
当溶液经过渗透汽化分离膜时，被分离物质会被膜吸附，并在膜上逐渐蒸发，形成蒸汽。
而溶液中的其它物质则无法被膜吸附，无法蒸发。
通过控制膜的选择性，可以选择性地去除或浓缩某种物质，实现物质的分离。
渗透汽化分离膜的分离效果与多个因素有关，包括温度、压力、膜的材质、膜的厚度等。
温度和压力可以影响溶液中物质的蒸发速率，从而影响分离效果。
膜的材质和厚度决定了分子通过膜的难易程度，也会影响分离效果。
二、渗透汽化分离膜的应用范围渗透汽化分离膜在许多领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 离子分离与浓缩：渗透汽化分离膜可以将离子从溶液中分离出来，用于水处理、海水淡化等工艺中。
2. 气体分离与纯化：渗透汽化分离膜可以将混合气体中的某种成分分离出来，用于气体纯化、工业气体分离等领域。
3. 溶液浓缩：渗透汽化分离膜可以通过蒸发水分来浓缩溶液，用于制备高浓度溶液、回收溶剂等。
4. 有机物去除：渗透汽化分离膜可以去除溶液中的有机物，用于废水处理、环境保护等工艺中。
5. 分子筛分：渗透汽化分离膜可以实现对分子大小的筛选，用于分子分离、蛋白质纯化等领域。
6. 气体回收与再利用：渗透汽化分离膜可以将废气中的有用物质回收，用于节能减排、资源回收等工艺中。
三、渗透汽化分离膜的发展趋势渗透汽化分离膜技术在过去几十年中得到了快速发展，并在多个领域取得了重要的应用。
未来，渗透汽化分离膜技术将继续向以下方向发展：1. 提高分离效率：目前的渗透汽化分离膜技术仍存在一些限制，如分离效率较低、膜的稳定性不高等。
渗透汽化膜分离技术及其研究
Scienc e and Technolo gy Review 6/200010高技术渗透汽化膜分离技术及其研究、应用进展Perva p oration Technolo gy and I ts Pro g re s s in Re se arch and A pp lication陈翠仙1韩宾兵2李继定3(清华大学化学工程系,教授1;博士后2;副教授3北京100084)图1下游侧抽真空或惰性气体吹扫渗透汽化过程示意图渗透汽化(p erva p oration ,简称PV )是一种新型膜分离技术。
该技术用于液体混合物的分离,其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务。
它特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物以及同分异构体的分离;对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除及废水中少量有机污染物的分离具有明显的技术上和经济上的优势;还可以同生物及化学反应耦合,将反应生成物不断脱除,使反应转化率明显提高。
所以,渗透汽化技术在石油化工、医药、食品、环保等工业领域中具有广阔的应用前景及市场。
它是目前处于开发期和发展期的技术,国际学术界的专家们称之为21世纪最有前途的高技术之一。
一、渗透汽化膜分离技术1.基本原理渗透汽化是利用致密高聚物膜对液体混合物中组分的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜过程(如图1所示)。
液体混合物原料经加热器加热到一定温度后,在常压下送入膜分离器与膜接触,在膜的下游侧用抽真空或载气吹扫的方法维持低压。
渗透物组分在膜两侧的蒸汽分压差(或化学位梯度)的作用下透过膜,并在膜的下游侧汽化,被冷凝成液体而除去。
不能透过膜的截留物流出膜分离器。
2.特点与蒸馏等传统的分离技术相比,渗透汽化过程的特点是:高效,选择合适的膜,单级就能达到很高的分离度;能耗低,一般比恒沸精馏法节能1/2～1/3;过程简单,附加的处理少,操作方便;过程不引入其它试剂,产品和环境不会受到污染;便于放大及与其它过程耦合和集成。
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是一种通过特殊材料的筛选作用，将混合物中的不同成分分离出来的一种分离技术。
该技术广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
本文将对膜分离技术进行详细介绍。
一、膜分离技术概述膜分离技术是一种物理分离方法，它是利用膜对混合物进行分离、浓缩、纯化等过程。
通过膜的选择性渗透，可以将溶液中的化合物隔离出来，从而达到分离的目的。
膜分离技术相对于传统的分离技术，具有分离效率高、分离速度快、操作简单等优点。
二、膜分离技术的分类根据膜的性质和材质不同，膜分离技术可以分为以下几种类型：1. 逆渗透膜分离技术逆渗透膜分离技术是指利用一种半透膜，使水分子和溶质分子在压力作用下分别通过膜，从而实现水和溶质的分离。
逆渗透膜具有高的选择性，可对不同分子大小的物质具有不同的分离效果。
逆渗透膜广泛应用于饮用水处理、海水淡化、食品加工、医药制品等领域。
2. 超滤膜分离技术超滤膜分离技术是指利用具有一定孔径大小的多孔膜，用于从混合物中分离出溶质粒子。
超滤膜的分离效果与分子的大小、形状、电荷等因素有关。
超滤膜分离技术广泛应用于制浆造纸、制药、食品、环境保护等领域。
3. 离子交换膜分离技术离子交换膜分离技术是指利用离子交换膜，可实现离子的去除、富集和分离。
离子交换膜具有良好的化学稳定性和热稳定性，可对不同离子具有不同的吸附效果。
离子交换膜分离技术广泛应用于制药、化学工业、电子行业等领域。
4. 气体分离膜分离技术气体分离膜分离技术是指利用膜的选择性，将混合气体中的组分分离出来。
气体分离膜主要用于气体纯化和分离。
该技术被广泛应用于石油化工、石油天然气、空气分离等领域。
三、膜分离技术的应用1. 工业应用膜分离技术在工业上应用广泛，主要应用于纯化、浓缩、分离等领域。
例如，在糖果制造中，膜分离技术可用于果汁的浓缩和分离；在制药过程中，膜分离技术可用于分离纯化药品；在化工生产中，膜分离技术可用于溶液的分离和浓缩等。
2. 环境保护膜分离技术在环境保护中也有广泛的应用，主要用于污水的处理和饮用水的净化。
膜分离技术的原理
膜分离技术的原理
膜分离技术是一种利用特殊的膜作为分离介质，根据物质在膜上传递的速率和选择性来实现物质的分离和纯化的过程。
它主要依靠膜对不同大小、形状、荷电性质、溶解度和分子量等的物质进行选择性的分离。
膜分离技术的原理基于物质在膜上传递的速率和选择性，分为多种不同的分离机制，主要包括：
1. 压力驱动的逆渗透：利用超过背景压力的外压力驱动过滤液体，通过膜上的微孔或纳米孔将水分子从溶液中透过，将小分子和大分子分离。
2. 电化学膜分离：利用膜表面的电荷性质，通过对膜施加电场，使溶液中的离子依靠电荷相互作用通过膜孔洞，从而实现离子的选择性传递。
3. 渗透膜分离：利用溶剂渗透压差驱动，通过选择性渗透的膜将溶质从溶液中分离出来，实现溶质与溶剂的分离。
4. 离子交换膜分离：利用膜上固定的离子交换基团，通过阳、阴离子之间的交换作用，实现离子的选择性传递。
5. 气体吸附分离：利用对特定气体有选择性吸附的膜材料，通过物理吸附作用将特定气体从混合气体中分离出来。
膜分离技术具有结构简单、操作易行、能耗低、分离效果好等
优点，被广泛应用于水处理、制药、食品加工、化工等领域。
不同的膜材料和分离机制可根据不同的分离要求进行选择，以实现高效、经济、环保的物质分离和纯化过程。
污水处理中的膜分离技术
污水处理中的膜分离技术膜分离技术在污水处理中发挥了重要作用。
下面将详细介绍膜分离技术的原理和应用，以及它在污水处理中的优势和挑战。
一、膜分离技术的原理1. 渗透和分离：膜分离技术利用特殊的膜材料，通过渗透和分离的原理将溶质和溶剂有效地分离开来。
膜的选择和设计取决于溶质的性质和所需的分离效果。
2. 气氛化：膜分离技术可以改变环境中的气态组分的分压，通过气氛化的过程将气体从溶液中分离出来。
这种技术常用于气体分离和气体净化。
3. 蒸发：膜分离技术可以利用膜的渗透性，将溶液中的溶质分子从低浓度的溶液中蒸发掉。
蒸发膜分离技术常用于淡化海水、污水浓缩等领域。
二、膜分离技术的应用1. 污水处理：膜分离技术在污水处理领域中被广泛应用。
通过膜分离技术，可以将废水中的有害物质分离出来，使水质得到净化。
同时，膜分离技术还可以实现废水的回用，减少对自然水资源的过度开采。
2. 浓缩和提纯：膜分离技术可以对溶液进行浓缩和提纯。
比如，在制药工业中，通过逆渗透膜可以从溶液中去除杂质，得到纯净的药品。
3. 脱盐和淡化：膜分离技术被广泛应用于海水淡化和脱盐领域。
通过逆渗透膜或电渗析膜可以将海水中的盐分去除，得到淡水。
这对于缺水的地区来说具有重要意义。
三、膜分离技术在污水处理中的优势1. 高效：膜分离技术具有高效的分离效果，能够有效地将废水中的有害物质分离出来。
与传统的污水处理方法相比，膜分离技术更加快速、高效。
2. 省能：膜分离技术需要的能量比传统的污水处理方法更少。
特别是在逆渗透膜分离中，能够实现能源回收，降低能源消耗。
3. 占地面积小：膜分离技术可以将废水处理设备的体积大大减小，占地面积较小。
这对于城市的污水处理厂来说尤为重要，可以节省土地资源。
四、膜分离技术在污水处理中的挑战1. 膜污染：膜分离技术在运行过程中容易出现膜污染问题，导致膜通量下降和分离效果变差。
需要采取相应的膜清洗和维护措施，增加运行成本。
2. 能耗问题：虽然膜分离技术相对于传统的污水处理方法来说更加节能，但仍然需要消耗一定的能源。
膜分离技术之渗透汽化
膜分离技术之渗透汽化渗透气化法是一种用来分离液体混合物的膜分离方法。
渗透气化(pervaporation即permeation-Vaporation)是膜分离技术中较年轻的一种, 是继气体膜分离后又一新的化工操作单元。
被认为是可以代替“ 精馏”最有希望的一种方法, 尤其对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。
渗透气化法根据溶质间透过的相互作用决定溶质的渗透速度，根据相似相溶的原理，疏水性较大的溶质易溶于疏水膜，因此渗透速度高，在透过一侧得到浓缩。
渗透气化过程中溶质发生相变，透过侧溶质以气体状态存在，因此消除了渗透压的作用，从而使渗透气在较低的压力下进行，适于高浓度混合物的分离。
渗透气法利用溶质之间膜透过性的差别，特别适用于共沸物和挥发度相相差较小的双组分溶液的分离。
例如，利用渗透气化法溶缩乙醇。
因此，渗透气化又称膜蒸渗透气化又称膜蒸馏。
渗透汽化可经济地用于较宽的领域, 但浓度范围有一定限制, 如料液中要脱除者在100ppm以下, 用活性炭吸附可能较便宜；同样, 若大于5%~10%,则精馏, 吹除等法可能仍较渗透汽化为便宜, 而中间区域100ppm~5%之间,渗透汽化法较有优势, 可有不少重要的用途。
当前渗透气化主要有三方面应用，即溶剂脱水, 水的纯化以及有机物一有机物的分离。
现已大规模工业应用的只有乙醇脱水和异丙醇脱水, 由于乙醇一水, 异丙醇一水都有共沸物, 难以普通精馏分离, 用此方法比传统方法—萃取精馏等大量节约能量, 很受重视。
其它方面的应用正在不断开发, 特别是有机物/有机物的分离列为膜分离中重要研究课题的第一项, 也是因为它能代替或部分代替精馏。
精馏为重要的操作单元, 但也是高能耗操作单元, 据美国能源部统计报导，美国化学工业和石油炼制工业中的28%能耗为精馏所用, 认为如果用渗透汽化技术, 只要能节约10%就非常可观了。
根据上述当前应用的主要方面, 渗透汽化技术未来的应用潜在势头可观。
膜分离技术上限平衡效应
膜分离技术上限平衡效应
膜分离技术上限平衡效应主要涉及到膜的渗透性和选择性之间的平衡关系。
在膜分离过程中，渗透性和选择性是两个关键的性能参数。
渗透性是指在一定条件下，溶质或液体通过膜的能力。
选择性是指膜对特定溶质的选择性过滤能力，即阻止某些溶质通过膜的能力。
然而，在实际应用中，膜的渗透性和选择性往往存在一定的矛盾，即提高渗透性可能会牺牲选择性，反之亦然。
这就是所谓的"trade-off"效应，也是膜分离技术的一个主要限制。
这种平衡关系在一定程度上限制了膜分离技术的进一步应用和发展。
上限平衡效应的出现，主要是由于膜材料和结构的限制，以及膜分离过程中的物理和化学过程的复杂性。
例如，提高膜的孔径和开放性可以提高渗透性，但可能会降低选择性，因为大分子的溶质也更容易通过膜。
反之，提高膜的选择性可能需要减小膜的孔径和开放性，这又会降低渗透性。
因此，研究和开发新的膜材料和结构，优化膜分离过程，以实现渗透性和选择性的平衡，是当前膜分离技术研究的重要方向。
渗透汽化膜分离技术
蒸汽渗透膜分离技术清华大学膜技术工程研究中心北京清源洁华膜技术有限公司2015年10月1. ,概要北京清源洁华膜技术有限公司成立于2013年，公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。
北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。
汽体渗透和渗透汽化膜分离技术是近二十年来发展起来的一种高新技术，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。
该技术具有高效、低能耗、操作安全等优点，与传统油汽回收技术相比，具有明显的技术上和经济上的优势。
北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 20071 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。
2.项目背景清华大学膜技术工程研究中心深知国际竞争的残酷性和中国人拥有该先进技术自主产权的重要性，是国内最早开展渗透汽化和汽体渗透膜技术研究单位。
在国家的支持下，本研究中心先后承担了国家自然科学基金“七五”重大项目“膜分离与分离膜”、“八五”重点项目“新型膜分离过程的应用基础研究”、“九五”国家重点科技攻关“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”研究以及国家“十五”“863”项目“渗透汽化膜材料及其应用”研究，取得了醇、酯、酮脱水等16项小试研究成果和苯脱水、碳六油脱水两项工业中试研究成果，建立了年生产能力10万平方米的渗透汽化膜生产线，在广东、山东、江苏、浙江、四川等地相继建成了30多套渗透汽化膜脱水工业装置，在渗透汽化膜制备、膜组件设计、膜工艺等方面申请专利10多项，形成了完整的具有我国自主知识产权的专有技术，代表着我国渗透汽化和汽体渗透膜技术的先进水平。
膜分离技术的新星——渗透蒸馏完整版文档
孔庆龙
一、渗透蒸馏的概念：
渗透蒸馏（Osmotic Distillation，OD），又称等温膜蒸馏，是基于 渗透与蒸馏概念而开发的一种渗透过程与蒸馏过程耦合的新型膜分离 技术，其驱动力是溶质（挥发组分）在微孔疏水膜两侧的渗透压力差。 渗透蒸馏除了具有一般膜分离技术投资省、能耗低的优点外，它还能 在常温常压下使被处理物料实现高倍浓缩。与传统的蒸发法和反渗透 浓缩相比，渗透蒸馏法的最大优点是能在常温常压下操作，即对溶质 能以最小的热损失和机械损失，达到分离或富集的目的。
由于渗透蒸馏过程的处理物料及脱除剂均为水溶液，因此要求渗 透蒸馏膜必须是疏水性膜，否则会因毛细现象而使液相进入渗透蒸馏 膜的膜孔。在渗透蒸馏的实际操作中，为了避免因膜的渗漏而污染被 处理物料，常常使被处理物料侧的操作压力大于脱除剂的操作压力。 渗透蒸馏膜除了应满足强的疏水性、合理的孔径以外，还应当满足其 它一些条件： ①物化稳定性，有合理的使用寿命； ②优良的传热性能，以保证渗透蒸馏在等温条件下进行； ③具有一定的机械强度，但膜的厚度应尽量小； ④满足其它一些工业用膜条件。
渗透蒸馏包括3个连续的过程： ①被处理物料中易挥发组分的汽化； ②易挥发组分选择性通过疏水性膜； ③透过疏水性膜的易挥发组分被脱除剂所吸收。
பைடு நூலகம்
在渗透蒸馏的过程中，如果选择性透过疏水膜的易挥发性组分是 溶剂水时，这时被处理物料将得到浓缩，比如果汁浓缩。当这种现象 发生时，通常所选用的脱除剂是盐水溶液，但要使上述渗透蒸馏得以 工业化，则要求选用的脱除剂满足几个条件： ①不会腐蚀设备； ②价格便宜，而且可以循环使用； ③渗透活度尽量低，即脱除剂中水的蒸汽压尽量低； ④满足脱除剂的一些其它工业条件。
②卷式渗透蒸馏膜组件： 卷式渗透蒸馏膜组件既能用于实验研究，亦可用于工业化生产。
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渗透与膜分离技术摘要：解释溶液的渗透现象及渗透压力，综述了膜分离技术的发展历史、技术特点、工艺原理与流程、应用领域、行业应用。
膜分离技术作为一种能耗低、设备简单、操作方便和分离性能好的分离技术，正日益受到广泛的关注。
关键词：渗透压力膜分离技术行业应用工艺流程问题与措施引言目前膜分离技术被公认为20 世纪末至21 世纪中期最有发展前途的高科技之一[1]。
扩散定理、膜的渗析现象、渗透压原理、膜电势等一系列研究为膜技术的发展打下了坚实的理论基础。
膜分离技术是一种新型高效的分离技术，是对非均相体系中不同组分进行分离、纯化与浓缩的一门新兴的边缘交叉学科。
它具有过程不发生相变及副反应、无二次污染、分离效率高、过滤过程简单、易于控制、操作条件温和、能耗低、节能等优点,且有分离、浓缩、纯化和精制的功能，是缓解资源短缺、能源危机和治理环境污染的重要措施,因而得到世界各国普遍重视,并在海水淡化、印染、环保、食品、医药、生物、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域得到了广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
1 渗透1.1渗透现象若用一种只允许溶剂（如水）分子透过而溶质（如蔗糖）分子不能透过的半透膜把溶液和纯溶剂隔开，由于膜两侧单位体积内溶剂分子数不等，因此在单位时间内由纯溶剂进入溶液中的溶剂分子数要比由溶液进入纯溶剂的多，其结果溶液一侧的液面升高—这称为渗透现象。
溶液液面升高后，静水压增大，驱使溶液中的溶剂分子加速通过半透膜，当静水压增大到一定值后，单位时间内从膜两侧透过的溶剂分子数相等，溶液液面停止升高，达到动态渗透平衡。
半透膜的存在和膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等是产生渗透现象的两个必要条件。
净渗透的方向总是溶剂分子从纯溶剂一方往溶液一方；若半透膜隔开的是浓度不等的两个非电解质溶液，净渗透方向则是溶剂分子从稀溶液一方往浓溶液一方进行，从而缩小膜两边的浓度差。
1.2渗透压力为了使渗透现象不发生，必须在溶液面上施加一超额的压力。
国家标准规定：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力等于溶液的渗透压力。
其单位为Pa或kPa。
若半透膜隔开的是浓度不等的两个非电解质溶液，为了防止渗透现象发生，在浓溶液液面上施加的超额压力，并不等于任一溶液的渗透压力，它仅仅是两溶液渗透压力之差。
若选用一种高强度且耐高压的半透膜把纯溶剂和溶液隔开，此时如在溶液上施加的外压大于渗透压力，则溶液中将有更多的溶剂分子通过半透膜进入溶剂一侧。
这种使渗透现象逆向进行的过程称为反向渗透。
2 膜分离技术2.1膜分离过程与膜分离技术2.1.1膜分离技术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。
根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜--无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小；有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
2.1.2膜分离过程的特点及分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。
不同的膜过程使用不同的膜,推动力也不同。
目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO) 、渗析(D) 、电渗析( ED) 、气体分离( GS) 、渗透汽化( PV) 、乳化液膜( ELM)、膜生物反应器(MBR)等。
典型膜分离过程的特点及分离原理[2]2.1.3工艺优点（1）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（2）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 （3）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（4）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（5）适应性强处理规模可大可小，可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化（6）能耗低只需电能驱动，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/82.2膜技术应用2.2.1膜分离技术在各行业中的应用制药行业生物发酵液过滤除菌及下游分离纯化精制树脂解析液的浓缩及解析剂回收农药水剂、粉剂的生产应用中药浸提液过滤除杂及浓缩中药浸膏生产应用合成药、原料药、中间体等的脱盐浓缩结晶母液回收食品行业乳清废水处理乳制品生产加工应用果汁澄清脱色品添加剂纯化浓缩茶饮料澄清浓缩啤酒、葡萄酒、黄酒的精制加工天然色素提取液的除杂及浓缩氨基酸发酵液过滤澄清及精制染料化工和助剂水溶性染料反应液的脱盐浓缩染料盐析母液废水回收淀粉糖品糖液分离纯化及浓缩果葡糖浆色普分离纯化糖醇色普分离纯化单糖、低聚糖及多糖的分离纯化及浓缩环保及水处理领域纺织、染整、印染废水处理及回用电镀工业废水零排放及资源回收矿山及冶金废水处理回收淀粉废水处理造纸废水木质素回收及废水处理电泳漆废水涂料回收酸、碱废水处理回收市政污水的处理及回用洗车水、桑拿水、游泳池水、洗浴废水等循环处理工业生产所用的各类软化水、纯水、超纯水制备生物技术生物蛋白、多肽、酶制剂等酵液过滤澄清及精制2.2.2工艺流程操作：①接通电源，确保泵在运行过程中是正转；②参数设定，根据实验要求的温度和压力，设置最高的工作压力和温度；③膜的准备工作，膜在投入使用前必须进行清洗，使膜达到最佳的工作状态；④膜分离；⑤膜清洗，膜在处理完物料后，受到一定污染，应进行一定清洗。
清洗：无机膜清洗：用1%HNO3溶液循环清洗15min，打开滤液阀门，让滤液回到循环罐内，让其继续清洗15min，之后用自来水系统清洗至中性；有机膜清洗：用1%na5p3o10+0.5%edta+0.2%sds+naoh调PH11.0，清洗45min，之后用纯净水洗至中性。
保存：若膜不使用超过3天，要用1%甲醛溶液将膜封存，冬季用20%甘油将膜封存。
2.2.3问题与措施膜分离中的几个问题[2]（1）浓差极化浓差极化是造成膜系统性能下降的原因之一。
在压力驱动膜过程中，被截留的溶质在膜表面累积，导致溶质向原料主体的反向扩散流动，经过一段时间后达到平衡。
其结果是导致膜通量下降，并且对截留率产生影响：截留率下降，由于膜表面处溶质浓度增高，实测的截留率会低于真实截留率，特别是，当溶质为盐或低分子量物质，截留率一般将会下降；截留率提高，对于大分子溶液，由于浓差极化将会在膜表面处形成一种由截留高分子溶质形成的次级膜（动态膜），从而导致膜对溶液中的小分子物质截留率提高。
在压力驱动膜中（包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等），反渗透的浓差极化现象属中等，最为严重的是超滤、微滤和电渗析。
（2）膜污染和劣化对于液体分离膜过程而言，人们通常把用膜的透过流速、盐的截留率、截留分子量及膜的孔径等来表示的膜组件性能发生变化的现象称为膜的污染或劣化。
两者所反映的现象有着本质上的区别。
膜的污染是指由于在膜表面上形成了附着层或膜孔堵塞等外部因素导致了膜性能变化，根据其具体原因采用某种清洗方法，可以使膜性能得以恢复。
膜的劣化是指膜自身发生了不可逆转的变化等内部因素导致了膜性能变化。
导致膜的劣化的原因可分为化学、物理及生物三个方面。
措施[2]（1）预处理法防止膜组件性能变化的最简单的方法是预处理法，如通过调整料液pH值或加入抗氧化剂等防止膜的化学性劣化，通过预先除去或杀死料液中的微生物等防止膜的生物性劣化。
（2）操作方法的优化膜过程中膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现。
（3）膜组件结构改善膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜透过流速，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。
（4）膜组件的清洗这在实际应用中也是非常重要，大致分为化学清洗和物理清洗两大类型。
化学清洗是减少污染的最重要的方法，可选用的化学试剂很多，既可单独使用，也可以以组合形式使用。
化学试剂（如活性氧）的浓度和清洗时间对于膜的耐化学试剂能力也是十分重要的。
最为普通的物理清洗方法是使海绵球通过管状膜进行直接冲洗。
该法仅适用于管状膜，效果好。
另外可采用处理料液间歇地瞬间突然灌冲膜组件内部，利用此时产生的剪切力清洗膜表面的附着层。
（5）抗劣化及污染膜的制备这要针对具体的处理体系，有的放矢地进行，如使用膜表面改性法引入亲水基团，或在膜表面复合一层亲水性分离层等。
此外，对进水水质的仔细分析对防止膜污染与劣化具有重要作用。
例如Ca2+ 、HCO3—浓度较高会引起碳酸钙沉淀污染，这时需要添加酸或晶体生长抑制剂来加以控制。
结语由于膜过滤技术具有分离效率高、节能、设备简单、操作方便等优点。
使其在废水处理领域有很大的发展潜力。
但由于工业废水往往含有酸、碱、油等物质，处理条件较苛刻。
因此，处理废水使用的膜必须具有较好的材料性能，从而保持其良好的分离性能和较长的使用寿命。
从这方面来看，开发抗污染等性能优良的过滤膜具有重要的战略意义。
同时．对膜污染机理、膜污染模型、膜污染控制技术和与工程化配套的预处理技术研究也是目前重要的研究方向。
水资源日益短缺和对水重复利用的迫切要求，为膜分离技术在废水处理及回用领域的应用提供了机遇。
可以预见，由于膜分离技术的自身优势，在上述领域中将有更广阔的发展前景。
参考文献[1]郑领英。
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