温度差作为驱动力的膜分离法处理废污水的可行性
膜分离技术在工业污水处理中的应用
膜分离技术在工业污水处理中的应用膜分离技术在工业污水处理中的应用随着工业迅速发展和人民生活水平的提高,工业污水成为一项严重的环境问题。
工业污水中含有大量的有机物、重金属离子等污染物,对环境和人类健康都构成威胁。
传统的污水处理方法往往效果有限,而膜分离技术因其高效、经济和环保等优势,逐渐成为工业污水处理的重要手段。
膜分离技术是一种以膜为过滤介质,在压力差或浓度差的驱动下,通过溶质分子的渗透、扩散和截留而实现物质分离的过程。
在工业污水处理中,膜分离技术广泛应用于悬浮物的去除、溶解性污染物的回收和废水的浓缩等方面。
首先,膜分离技术在工业污水处理中可以有效去除悬浮物。
悬浮物是工业污水中常见的污染物之一,对水体的透明度和水质造成显著影响。
传统的悬浮物去除方法往往需要大量的沉淀池和过滤设备,而膜分离技术可以通过微孔膜或超滤膜的筛选作用,将悬浮物截留在膜表面,形成清晰透明的水体。
其次,膜分离技术在工业污水处理中可以实现有机物的回收利用。
许多工业生产过程中会产生大量的有机废水,其中含有有机溶剂、色素等有价值的有机物质。
传统的处理方法往往采用化学方法进行去除,但这种方法消耗大量的能源和化学试剂,并且无法实现有机物的回收和再利用。
而膜分离技术可以通过调整膜的孔径和性能,选择性地截留有机物,使之通过膜分离设备被回收利用。
此外,膜分离技术还可以实现废水的浓缩处理。
在一些工业生产过程中,废水中含有大量的溶解性污染物,如重金属离子等。
传统的处理方法常常采用化学沉淀、离子交换等方法进行处理,但这些方法往往效果不理想,且处理过程繁琐。
而膜分离技术可以通过特定的膜材料和操作方式,使废水中的有害物质被截留在膜表面,从而实现废水的浓缩处理,减少处理成本和对环境的负面影响。
当然,在工业污水处理中使用膜分离技术也存在一些挑战和难点。
首先,膜分离技术的维护和修复较为复杂,需要定期更换膜,增加了成本和运营难度。
其次,膜分离技术在实际应用中还存在膜污染和膜结垢的问题,会影响膜的分离效果和寿命。
工业废水处理中的膜分离技术应用
工业废水处理中的膜分离技术应用随着工业化进程的加快,工业废水处理问题日益凸显。
传统的废水处理方法往往存在着处理成本高、处理效果差等问题,因此需要新的技术来解决这些问题。
膜分离技术就是一种被广泛应用于工业废水处理中的先进技术。
本文将详细介绍工业废水处理中膜分离技术的应用。
1. 工业废水特点工业废水的特点主要包括高浓度、复杂成分和不稳定性。
其中,高浓度的废水含有许多有害物质,如重金属离子、油脂、色素等,对环境和健康造成严重影响。
为了有效处理这些工业废水,膜分离技术被广泛运用。
2. 膜分离技术的原理膜分离技术利用膜的物理性能实现废水中有害物质的分离。
膜可以根据溶质的大小、形状、电荷等特性来选择过滤和分离。
常见的膜分离技术包括超滤、纳滤和逆渗透等。
3. 膜分离技术在工业废水处理中的应用(1)超滤技术超滤技术利用孔径在10纳米至1000纳米之间的膜过滤物质。
这种技术可以有效地去除废水中的悬浮固体、胶体、颗粒物等,从而降低悬浮物浓度和COD(化学需氧量)。
(2)纳滤技术纳滤技术的孔径一般在1纳米至100纳米之间,可以去除废水中的胶体、有机物质、微小颗粒等。
这种技术在酸碱废液处理和有机物质回收等方面具有广泛应用。
(3)逆渗透技术逆渗透技术是将废水通过高压驱动,使溶质通过孔径小于其分子体积的膜被滞留,从而实现废水的回用和浓缩。
逆渗透技术通常应用于废水的浓缩和回收,对于高浓度的工业废水具有很好的效果。
4. 膜分离技术的优势和局限(1)优势膜分离技术具有高效能、操作简便、对处理废水的适应性强等优势。
它可以在较低的能耗下处理废水,并具有较高的处理效果。
(2)局限膜分离技术也存在一些局限性,如膜的堵塞问题、膜寿命短等。
此外,高浓度废水的处理需求较高的压力和能源。
总之,工业废水处理中的膜分离技术是一种非常重要的处理方法。
通过超滤、纳滤和逆渗透等不同的分离技术,它可以有效去除废水中的有害物质,提高水质的处理效果。
然而,膜分离技术也面临一些挑战,需要进一步的研究和改进,以提高其应用的可行性和经济性。
探究膜分离技术在污水处理中的应用
05
膜分离技术在实际工程案例中的 应用
工程案例一:某城市污水处理厂
处理规模
该厂日处理污水量达到10万吨,是城市主要的污水处理设 施之一。
膜分离技术应用
采用超滤膜和反渗透膜组合工艺,对污水进行深度处理, 去除悬浮物、有机物和微生物等污染物。
处理效果
经过膜分离技术处理后,出水水质稳定达到国家一级A排放 标准,实现了城市污水的资源化利用。
工程案例二:某工业废水处理厂
1 2 3
处理对象
该厂主要处理含有重金属、有机物和酸碱等有毒 有害物质的工业废水。
膜分离技术应用
采用纳滤膜和电渗析技术,对工业废水进行分质 处理和回收,实现废水中有价值资源的回收利用 。
处理效果
经过膜分离技术处理后,工业废水中的有害物质 得到有效去除,同时回收了部分有用物质,降低 了企业的生产成本。
工业废水处理
在工业废水处理中,微滤技术可以去除废水中的重金属离子、有 机物等有害物质。
超滤在污水处理中的应用
01
02
03
去除大分子有机物
超滤技术能够去除污水中 的大分子有机物,如蛋白 质、胶体等,提高水质纯 净度。
饮用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ处理
超滤技术被广泛应用于饮 用水处理领域,能够去除 水中的细菌、病毒等微生 物,保障饮用水安全。
在海水淡化领域,纳滤技术可以作为反渗透的预处理工艺,提高反 渗透膜的进水水质。
反渗透在污水处理中的应用
去除溶解性盐类
反渗透技术能够去除污水 中的溶解性盐类,如氯化 钠、硫酸盐等,实现脱盐 目的。
高纯水制备
反渗透技术被广泛应用于 高纯水制备领域,如电子 、医药等行业。
废水零排放
在废水处理中,反渗透技 术可以实现废水零排放, 将废水中的有害物质浓缩 后进行处理或回收利用。
膜分离技术及其在废水处理中的应用
膜分离技术及其在废水处理中的应用摘要: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。
本文综述了膜分离技术在废水处理中的应用进展。
着重介绍了超滤、纳滤、乳化液膜及膜生物反应器等膜分离技术的特点及其在各种工业废水和生活废水处理中的应用。
关键词:膜分离技术;超滤;纳滤;乳化液膜;膜生物反应器Abstract: Membrane separation technology is a low energy consumption ,equipment simple, convenient and good separation performance,s separation technology, which is arousing widespread attention. In this paper ,the application progress of Membrane separation technology in wastewater treatment is summarized. And membrane separation technologies such as Ultra-filtration, Nano-Filtration, Emulsion Liquid Membrane and Membrane bioreactor and their usages in various industrial wastewater and domestic wastewater treatment also are introduced.Keywords: membrane separation technology;Ultra-Filtration;Nano-Filtration;Emulsion Liquid Membrane;Membrane bioreactor膜分离技术是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
污水处理中的膜分离技术与应用
纳滤
微滤
介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术 ,可去除水中的有机物、重金属和农药等 。
利用微孔滤膜拦截微粒、细菌和微生物等 ,常用于水和液体的澄清过滤。
膜分离技术的应用领域
01
02
03
04
饮用水处理
通过膜分离技术去除水中的杂 质、细菌和病毒等,提供安全
可靠的饮用水。
工业废水处理
用于处理工业废水中的有害物 质、重金属和有机物等,实现 废水的净化与资源化利用。
海水淡化
总结词
膜分离技术是实现海水淡化的关键技术 之一,通过脱盐处理,提供可靠的淡水 资源。
VS
详细描述
反渗透技术是海水淡化的主流技术,利用 半透膜实现水与盐类等物质的分离。经过 反渗透处理,海水可转化为淡水,满足人 类生产和生活用水需求。
CHAPTER
04
膜分离技术在污水处理中的优 势与挑战
膜分离技术的优势
目前应用的膜材料种类有限,性能参 差不齐,尚不能满足各种污水处理的 需求。
未来发展方向与趋势
新型膜材料的研发
01
研究开发具有优异性能、高稳定性、低成本的新型膜材料是未
来的重要方向。
膜组件与设备的优化设计
02
改进膜组件和设备的设计,提高其处理能力和降低能耗是重要
的研究方向。
与其他技术的联合应用
03
将膜分离技术与其他污水处理技术相结合,形成多级处理工艺
反渗透膜分离技术
总结词
高精度过滤
详细描述
反渗透膜分离技术的孔径最小,几乎可以去除所有的溶解盐分、有机物、重金属等,是目前最为先进 的污水处理技术之一。
CHAPTER
03
膜分离技术在污水处理中的应 用
膜分离技术在工业废水处理中的应用
膜分离技术在工业废水处理中的应用随着工业化进程的推进,工业废水处理问题日益受到人们的关注。
工业废水中富含有各种有害物质,如果不经过合适的处理,将对环境造成严重的污染。
因此,寻找一种高效、经济、环保的工业废水处理技术显得尤为重要。
膜分离技术作为一种新兴的分离技术,具有其独特的优势,被广泛应用于工业废水处理中。
膜分离技术是一种基于物质分子尺寸差异,利用膜为过滤介质进行分离和浓缩的技术。
膜可以根据不同的废水成分,选择合适的膜材料和膜类型,实现对特定有害物质的高效分离。
常见的膜材料有聚合物膜、无机陶瓷膜、复合膜等,具有较高的分离效率和稳定性。
在工业废水处理中,膜分离技术具有以下几个优势:首先,膜分离技术具有高效性。
由于膜孔径较小,能够有效地阻隔废水中不同尺寸的杂质和有害物质,使其无法通过膜孔,从而实现对废水的有效分离和净化。
其次,膜分离技术具有高选择性。
因为膜孔径可以根据需要进行调整,可以精确地控制物质的传递速率和选择性。
利用这一特性,可以实现对废水中特定杂质或有害物质的精确分离和去除,从而达到去污净化的目的。
再次,膜分离技术操作简便,易于实施。
相比传统的物理化学处理方法,膜分离技术无需投加大量化学药剂,不需要高温高压环境,操作起来更加方便、简单。
同时,膜分离技术的自动化程度高,能够实现连续处理,节省人力和资源成本。
此外,膜分离技术具有较小的占地面积。
由于膜分离技术充分利用了膜的分离作用,可以将废水中的有害物质通过膜的层层过滤逐步分离,从而大大减小了处理系统的体积和面积,为工业废水处理提供了一种节约空间资源的方式。
根据不同的工业废水成分和处理目标,膜分离技术可以应用于工业废水处理的各个环节,如固液分离、浓缩和回收等。
在固液分离方面,膜分离技术可以用于去除废水中的悬浮物、颗粒物等固体杂质。
通过选择合适的膜材料和膜孔径,可以实现对不同尺寸的固体颗粒或泥浆的过滤和分离。
相比传统的过滤方法,膜分离技术具有更高的分离效率和更稳定的操作。
论述膜分离技术在废水处理中的应用前景。
论述膜分离技术在废水处理中的应用前景。
膜分离技术是一种通过膜过滤、膜吸附、膜析出等方法,将溶液中的物质分离出来的技术。
在废水处理中,膜分离技术已经得到了广泛应用,并展现出了巨大的应用前景。
膜分离技术在废水处理中具有高效性。
传统的废水处理方法中,常常需要多个工艺流程的组合,而膜分离技术能够在一个工艺流程中同时完成多个步骤,如过滤、吸附、析出等。
这种高效性不仅能够节省处理时间,还能够提高废水处理的效率。
膜分离技术在废水处理中具有良好的选择性。
膜分离技术可以根据不同的膜材料和操作条件,选择性地分离出废水中的不同成分。
例如,通过调节膜的孔径和表面性质,可以实现对不同粒径和性质的悬浮物、溶解物的分离。
这种选择性使得膜分离技术能够准确地去除废水中的有害物质,提高废水的处理效果。
膜分离技术在废水处理中还具有节能性。
相比传统的废水处理方法,膜分离技术所需的能量消耗较低。
一方面,膜分离技术可以利用压力差、浓度差等物理力驱动膜分离过程,减少了能源的消耗。
另一方面,膜分离技术不需要大量的化学试剂,减少了化学能的消耗。
因此,膜分离技术在废水处理中有望实现能源的节约和环境的保护。
膜分离技术在废水处理中还具有较好的可控性。
通过调节膜的性能和操作条件,可以实现对废水处理过程的精确控制。
例如,可以通过调节膜的孔径和通量控制废水中悬浮物的去除效果,通过调节膜的选择性和通量控制废水中溶解物的去除效果。
这种可控性使得膜分离技术能够根据不同的废水特性和处理要求,实现定制化的废水处理方案。
膜分离技术在废水处理中还具有较好的适应性。
膜分离技术能够适应不同规模、不同种类的废水处理场景。
无论是小型的家庭污水处理还是大型的工业废水处理,膜分离技术都能够提供有效的解决方案。
同时,膜分离技术也能够适应不同种类的废水,如有机废水、无机废水、重金属废水等。
这种适应性使得膜分离技术能够广泛应用于各种废水处理领域。
膜分离技术在废水处理中具有高效性、选择性、节能性、可控性和适应性等优势,展现出了巨大的应用前景。
膜分离技术在废水处理中的应用
膜分离技术在废水处理及分析化学中应用摘要针对日益恶化环境问题, 叙述微滤、超滤、纳滤、渗透汽化等膜分离技术及特点, 介绍膜分离技术在废水处理及分析化学中应用, 并对其发展前景作出展望。
关键词膜分离; 废水处理; 分析化学膜分离技术是多年来在全球快速崛起一项新技术, 近半个世纪以来, 膜分离技术得到了迅猛发展。
膜分离技术作为新分离净化和浓缩方法与传统分离操作相比, 含有能耗低、分离效率高、无二次污染、工艺简单优点【1】。
所以在生产生活各个领域得到了广泛应用。
本文将介绍部分膜分离技术在废水处理及分析化学中应用。
1.膜分离定义及特点膜分离就是用天然或人工合成膜, 以外界能量或化学位差作为推进力, 对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集方法。
膜分离过程含有装置简单、操作轻易、易于自动控制, 维修方便等特点, 不过, 因为膜材质价格高, 大多数膜工艺运行费用昂贵。
2.膜分离在废水处理中应用2.1微滤微滤常见于多种废水预处理, 以降低浊度、悬浮物, 满足后处理进水要求。
微滤过滤方法有死端过滤和全量过滤两种方法【1】。
死端过滤是一个低能耗、高产出过滤方法, 但滤饼层伴随过滤时间增加逐步增厚, 溶液透过量降低, 所以怎样立刻清洗滤饼、恢复水通量成为死端过滤关键【2】。
2.2 超滤超滤是依靠膜表面微孔结构对物质进行选择分离, 超滤分离能够实现大小分子分离、浓缩及净化【3】。
超滤膜应用关键问题是膜通量随运行时间延长而降低、膜污染和浓差极化严重, 价格高、需要复杂预处理是其应用关键障碍【4】。
2.3 纳滤纳滤广泛应用于河水及地下水中含三卤甲烷中间体THM、低分子有机物、农药、异味、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质去除, 废水脱色, 废水中不一样有机物分级浓缩【5】。
2.4 渗透汽化PV应用包含有机物脱水, 水中回收珍贵有机物、有机-有机体系分离三方面。
其中有机物脱水尤其是醇类脱水研究得最为广泛并部分取得工业化应用。
膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用
膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用膜分离技术是一种将溶剂和溶质分离的重要技术手段,广泛应用于水处理和环境工程中。
它具有操作简单、效率高、节能环保等优点,对于处理水质污染、回收利用水资源等具有重要意义。
本文将重点探讨膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用。
膜分离技术可以应用于水质污染的处理。
随着工业化和城市化的发展,水体中的各种污染物不断增加,如重金属离子、有机物和微生物等。
膜分离技术通过其微孔、超滤和逆渗透等特性,可以有效去除水中的悬浮物、胶体、颗粒和微生物等污染物,从而使污水得到净化。
逆渗透膜可以将水中的溶解性无机盐和有机物分离出来,达到去除重金属离子、药物残留和有机物的目的。
微孔和超滤膜可以用于去除悬浮物和胶体颗粒,降低水的浊度。
膜分离技术还可以用于水资源的回收利用。
随着水资源的日益紧缺,水的回收利用成为一种重要的手段。
膜分离技术可以实现废水中有用成分的回收,减少对自然水资源的依赖。
通过微滤和超滤膜可以将废水中的有机物和微生物去除,产生高质量的再生水;逆渗透膜可以将废水中的溶解性无机盐去除,得到可重复利用的纯净水。
膜分离技术还可以用于海水淡化,将海水转化为可用的淡水资源,解决海水资源利用的问题。
膜分离技术还可以应用于环境工程中的气体分离。
膜分离技术不仅可以用于水处理,还可以应用于气体处理,如废气的净化和二氧化碳的分离等。
气体分离膜可以通过选择性传输气体分子的方式,将不同组分的气体分离出来,从而达到净化气体的目的。
通过透气气体分离膜可以将废气中的有害气体去除,保护人类健康和环境安全;通过二氧化碳分离膜可以将工业废气中的二氧化碳捕获分离出来,实现二氧化碳的减排和利用。
膜分离技术在水处理环境工程中具有广泛的应用前景。
它可以用于水质污染的处理,回收利用水资源,以及气体的分离净化等方面。
要充分发挥膜分离技术的优势,还需要进一步研究和发展膜材料的性能,提高膜的选择性和通量,降低膜的能耗和成本,推动膜分离技术在水处理环境工程中的可持续发展。
膜分离技术在污水处理中的应用探究
膜分离技术在污水处理中的应用探究引言:随着人口的增加和工业发展的推进,污水排放已成为一个严重的环境问题。
处理污水不仅是为了保护水资源,还是为了维护人类健康和可持续发展。
膜分离技术近年来作为一种高效、可靠的污水处理技术,得到了广泛关注和应用。
本文将探究膜分离技术在污水处理中的应用及其优势。
一、膜分离技术的基本原理膜分离技术是一种通过特殊的膜材料将溶液中的溶质分离出来的过程。
它基于膜的渗透性,将溶液分为两个部分:通过膜的渗透液和被截留的浓缩液。
膜的选择性和渗透性能是影响膜分离效果的关键因素。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤和逆渗透等不同的分离方法。
二、膜分离技术在污水处理中的应用1. 微滤技术微滤是一种通过孔径较大的膜材料截留悬浮物和微生物的方法。
在污水处理中,微滤技术常用于去除悬浮物和胶体颗粒,从而提高水质。
微滤的主要应用场景包括工业废水处理、饮用水净化等。
2. 超滤技术超滤是一种通过孔径较小的膜材料截留溶质和大分子物质的方法。
它可以有效去除污水中的胶体、大分子有机物和细菌等,提高水质,广泛应用于饮用水净化、海水淡化和回用水等领域。
3. 纳滤技术纳滤是指通过膜材料对溶质进行分离,连同其溶剂一同通过膜的方法。
纳滤技术主要用于分离高分子有机物、重金属离子和胶体颗粒等。
在污水处理中,纳滤技术可用于深度处理,去除微量有机物和离子,并实现废水的再利用。
4. 逆渗透技术逆渗透是一种通过半透膜的渗透作用,以高压驱使溶液中的溶质逆渗透,从而实现溶质的分离和浓缩的方法。
逆渗透技术在污水处理中被广泛应用于海水淡化、废水回用和工业废水处理等领域。
它可以高效去除水中的溶解性固体、重金属离子和微生物等。
三、膜分离技术在污水处理中的优势1. 高效性:膜分离技术能够有效截留和去除污水中的溶质和颗粒物,提高废水的处理效率。
2. 节约能源:与传统的污水处理方法相比,膜分离技术能够降低能源消耗,减少处理成本。
3. 灵活性:膜分离技术适用于不同规模和种类的污水处理工程,在处理不同水质时具有较强的适应性。
膜分离技术及其在污水处理中的应用
膜分离技术的发展及其在污水处理中的应用摘要:本文通过介绍膜分离技术的原理和分类,分析了常用的膜分离技术的特点及在水处理中的应用和新型膜技术的进展及应用现状,指出了膜技术及水处理技术的发展方向。
关键词:膜分离膜技术发展污水处理膜分离是在20世纪初出现,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、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,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。
近年来,伴随着我国工业化和城市化的进程,水体的污染越来越严重,恶化的水质危及工业生产和人们的健康。
目前水资源短缺已替了进口产品,成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
为此在各个领域,特别是高耗水的冶金、石化、电力等行业广泛开展了节水工作。
除了通过提高循环水浓缩倍数、选择低耗水工艺等方式节约用水外,还努力开辟新水源,利用污水资源回用。
污水资源化是控制水污染、缓解水资源短缺、实现水资源可持续发展的主要对策。
为解决污水回用问题,出现了各种预处理和深度处理技术和方法,但到目前为止,国际水处理界对微污染原水的处理动向基本是两种途径:传统处理工艺(如蒸发、萃取、沉淀、混凝、过滤和离子交换等)的改进和膜分离技术的使用。
一、膜分离技术简史微滤在30年代硝酸纤维素微滤膜商品化,60年代主要开发新品种。
近年来以四氟乙烯和聚偏氟乙烯制成的微滤膜已商品化,具有耐高温、耐溶剂、化学稳定性好等优点,使用温度在-100~260℃。
目前销售量居第一位。
超滤从70年代进入工业化应用后发展迅速,已成为应用领域最广的技术。
日本开发出孔径为5~50nm的陶瓷超滤膜, 截留分子量为2万, 并开发成功直径为1~2mm, 壁厚200~400的陶瓷中空纤维超滤膜,特别适合于生物制品的分离提纯。
膜分离法污水处理技术
膜分离法污水处理技术污水处理是一项重要的环境保护工作,目的是净化污水并恢复水资源。
过去的几十年中,人们不断探索和发展各种污水处理技术,以提高处理效率和降低成本。
膜分离法作为一种广泛应用的污水处理技术,因其高效、节能和可靠性而受到了广泛关注。
膜分离法是利用特殊的微孔或半透膜对污水进行过滤和分离的方法。
其最大的优势就是能够有效地分离水中的微小颗粒、胶体、溶解物和重金属等。
与传统的物理和化学方法相比,膜分离法具有下列优点:首先,膜分离法具有高处理效果。
膜的微孔和半透性能可以实现对微小颗粒和有机物的高效拦截,使污水处理效果更好。
尤其是在一些对水质要求非常高的领域,如饮用水和半导体制造等,膜分离法几乎成为了标准的处理方法。
其次,膜分离法节能环保。
相比传统的物理和化学方法,膜分离法的能耗低很多,在高效分离的同时,也减少了对环境的污染。
此外,膜分离法不需要添加额外的化学药剂,从而减少了化学品的使用,降低了危险废物的产生。
再次,膜分离法操作简单方便。
膜分离设备结构相对简单,而且操作过程也相对简便。
只需要定期清洗或更换膜元件,即可保持设备的正常运行。
这对于中小型污水处理厂来说特别受益,操作人员不需要接受过多的专业培训,就可对设备进行日常维护。
此外,膜分离法还有一些其他优点,如可靠性高、适用性广等。
当然,膜分离法也存在一些挑战和问题,比如膜污染和膜结垢现象,需要定期维护和清洗。
同时,膜分离法的成本也相对较高,需要考虑经济可行性和设备的寿命等。
总的来说,在当前的环境保护领域中具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展,膜材料和膜结构也在不断改进和创新,使膜分离法的处理效率和降低成本能力得到了极大的提高。
相信通过不断的研究和实践,膜分离法将在未来的污水处理领域中发挥更加重要的作用,为保护地球环境做出更大的贡献综上所述,膜分离法作为一种高效、节能、环保且操作方便的污水处理技术,在当前的环境保护领域中具有广阔的应用前景。
尽管面临一些挑战和问题,如膜污染和成本等,但随着科学技术的不断发展和膜材料的改进,膜分离法的处理效率和降低成本能力将得到进一步提高。
《2024年膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》范文
《膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》篇一一、引言油田开发过程中产生的含油污水是环境污染的重要来源之一,如何有效地处理和利用含油污水已成为当今研究的热点。
膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术,近年来在油田含油污水处理中得到了广泛应用。
本文旨在探讨膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展,以期为相关研究提供参考。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种以压力差、电位差等为驱动力,利用特殊性质的膜对混合物进行分离、提纯和浓缩的技术。
该技术具有高效、节能、环保等优点,在污水处理、食品加工、制药、生物工程等领域均有广泛应用。
三、膜分离技术在油田含油污水处理中的应用1. 微滤(MF)微滤技术用于去除油田含油污水中的大颗粒杂质和悬浮物,其孔径一般为0.1-10μm。
通过微滤技术,可以有效降低含油污水的浊度,为后续处理提供条件。
2. 超滤(UF)超滤技术是一种能够截留大分子溶质及悬浮颗粒的膜法分离技术,主要用于去除含油污水中的有机物、微生物等。
超滤技术在油田含油污水处理中具有良好的应用效果,能够有效提高出水的质量。
3. 纳滤(NF)和反渗透(RO)纳滤和反渗透技术主要应用于处理高浓度含盐废水,如油田回注水等。
这两种技术可以有效去除水中的盐分、有机物等杂质,提高水质。
4. 膜生物反应器(MBR)膜生物反应器结合了生物处理技术和膜分离技术,具有高效、节能、环保等优点。
在油田含油污水处理中,MBR可以用于去除有机物、降低浊度等,同时能够提高处理效率,降低处理成本。
四、研究进展近年来,国内外学者针对膜分离技术在油田含油污水处理中的应用进行了大量研究。
通过改进膜材料、优化操作条件等方法,提高了膜的通量、抗污染能力和使用寿命。
同时,针对不同地区、不同来源的含油污水,研究人员还开展了大量的现场试验和实际应用研究,为膜分离技术在油田含油污水处理中的应用提供了有力支持。
五、未来展望未来,随着油田开发规模的扩大和环保要求的提高,膜分离技术在油田含油污水处理中的应用将更加广泛。
论述膜分离技术在废水处理中的应用前景。
论述膜分离技术在废水处理中的应用前景。
膜分离技术以其高效、环保、经济等优势,在废水处理领域得到了广泛的应用和发展。
膜分离技术能够有效地去除废水中的悬浮物、溶解有机物和无机盐等污染物,提高废水处理效果,具有重要的应用前景。
首先,膜分离技术能够实现高效的物质分离,大大提高了废水处理的效率。
通过膜的微孔或透过率选择性,能够有效地去除废水中的悬浮物和溶解有机物,净化水质。
此外,膜分离技术还可以实现对废水中的无机盐离子的去除,使废水达到再利用的标准,减少了水资源的浪费。
相比传统的废水处理方法,膜分离技术能够在相对短的时间内处理大量的废水,提高了处理效率,降低了综合成本。
其次,膜分离技术能够实现废水资源化利用,对环境的保护起到积极作用。
膜分离技术能够将废水中带有营养物质的有机污染物和无机盐分离出来,并通过后续的处理,使其转化为有机肥料或能源。
同时,膜分离技术还能够回收废水中的水分,减少水资源的消耗。
这对于水资源缺乏的地区来说尤为重要,促进了废水资源的循环利用。
此外,膜分离技术在废水处理中还具有一定的灵活性和适应性。
膜分离技术可以根据不同的污染程度和水质要求选择合适的膜材料和膜分离工艺,以达到最佳的处理效果。
同时,在废水处理过程中,膜分离技术还可以与其他处理技术相结合,如生物降解、氧化反应等,进一步提高废水处理的效果。
然而,膜分离技术在应用过程中也存在一些挑战和问题。
例如,膜分离过程中的膜污染问题一直是制约膜分离技术发展的瓶颈之一。
膜污染会降低膜的通量和选择性,导致处理效果下降,同时也增加了设备维护和清洗的难度。
因此,如何有效地解决膜污染问题,提高膜的稳定性和抗污性,是今后研究和应用中需要重点关注的问题。
综上所述,膜分离技术作为一种高效、环保、经济的废水处理技术,具有广阔的应用前景。
在未来的发展中,我们需要进一步完善和创新膜分离技术,解决其存在的问题,提高其处理效果和稳定性。
同时,加强膜材料的研发和推广,培养专业人才,提高技术水平,为废水处理和水资源的可持续利用做出更大的贡献。
膜分离技术在污水处理中的应用
政府将加大对膜分离技术的支持力度,推动其在污水处理领域的 应用。
市场需求
随着人们对环境保护意识的提高,对污水处理的需求将不断增加 ,为膜分离技术的发展提供广阔的市场空间。
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详细描述
针对不同工业废水的特点,选用合适的膜分离技术,如超滤、纳滤、反渗透等 ,可实现废水的净化与资源化利用,降低对环境的污染。
饮用水处理
总结词
膜分离技术是饮用水处理的重要手段之一,可以有效去除水中的有害物质和异味 。
详细描述
通过膜过滤技术,可以去除水中的悬浮物、细菌、病毒、重金属等污染物,提高 饮用水的安全性,保障人们的健康。
经济挑战
投资成本高
膜分离技术所需的设备、材料和维护费用较高,导致 投资成本较高。
能耗高
膜分离技术需要消耗大量的能源,如压力、热量等, 导致运行成本较高。
回收利用
需要开发有效的回收利用技术,以降低运行成本并提 高资源利用率。
前景展望
技术创新
随着科学技术的不断发展,膜分离技术将不断创新与改进,提高 其性能与稳定性。
03
膜分离技术在污水处理中 的具体应用
超滤技术
总结词
超滤技术是一种利用半透膜,使水在压力作用下通过膜过滤 以去除杂质的方法。
详细描述
超滤技术主要用于去除污水中的悬浮物、细菌、病毒等大分 子物质,同时对有机物和无机物也有一定的去除效果。超滤 技术具有操作简单、分离效率高、能耗低等优点,因此在污 水处理中得到广泛应用。
营养物去除
膜分离技术可以去除污水中的 氮、磷等营养物,有助于控制
水体富营养化。
对环境的影响
减少污染物排放
01Βιβλιοθήκη 膜分离技术可以有效降低污水中污染物的浓度,减少对环境的
膜分离技术在污水回用中的应用
膜分离技术在污水回用中的应用膜分离技术是一种以膜为核心的分离过程,它利用膜的选择性透过性质,将混合物中的物质分离出来,广泛应用于各个领域,包括制药、食品、化工等。
在水环境管理中,膜分离技术也被广泛应用于污水处理和污水回用领域。
污水回用是指经过适当处理的废水,重新应用于工业生产或用于灌溉、冲洗等非饮用水用途。
膜分离技术在污水回用中具有许多优势,主要包括以下几个方面。
首先,膜分离技术可以高效地去除废水中的悬浮物、胶体物质和细菌等,从而得到一种清澈透明的水。
这对于污水回用而言非常重要,因为污水中的颗粒物和微生物可能会对进行再利用的水产生负面影响。
其次,膜分离技术可以有效地去除废水中的溶解性有机物和溶解性无机盐等。
这些物质可能会对水质产生不良影响,如引起水体富营养化或产生有害物质。
通过膜分离技术处理后的水质更加稳定,可以满足回用水的质量要求。
另外,膜分离技术具有操作简单、设备结构紧凑等特点。
相比传统的物理化学处理工艺,膜分离技术所需的投资和运行成本相对较低。
这使得膜分离技术在中小型城市或农村地区的污水回用项目中具有较大的应用潜力。
此外,膜分离技术还可以根据需要选择不同的膜材料和膜孔径,以适应不同水质和处理需求。
例如,根据废水中的溶解性盐浓度,可以选择逆渗透膜或纳滤膜进行处理。
此外,根据废水的处理需求,也可以选择微滤膜、超滤膜或电渗析膜等不同类型的膜材料。
尽管膜分离技术在污水回用中具有很大的应用潜力,但也存在一些挑战和限制。
首先,膜的维护和清洗需要一定的技能和经验,否则可能会导致膜的堵塞、磨损和脱离等问题。
其次,膜分离技术对水质要求较高,如废水中的悬浮物浓度不能太高,否则会降低膜的寿命和性能。
此外,高浓度的有机物和油脂等也会对膜的运行产生负面影响。
综上所述,膜分离技术在污水回用中具有广阔的应用前景。
通过合理选择膜材料和膜分离工艺,可以高效地去除废水中的悬浮物、溶解性有机物和溶解性无机盐等,从而得到清澈稳定的回用水。
膜分离技术在污水处理中的应用
膜分离技术在污水处理中的应用随着城市化进程的不断加快,城市污水处理已经成为城市环境治理的重要部分。
然而,传统的污水处理方法存在着许多不足,例如工艺复杂、能耗高等。
这时,膜分离技术应运而生,成为了污水处理中的一大利器。
本文将对膜分离技术在污水处理中的应用进行探讨。
一、膜分离技术是什么?膜分离技术是利用半透膜实现固液、液液分离的技术。
膜分离技术具有结构简单、操作方便、适用范围广等优势,已广泛应用于生物制药、饮料、果汁、乳制品等行业的分离和净化。
二、膜分离技术在污水处理中的优势1.高效净化膜分离技术可以适应不同的水质和水量,能够高效分离污水中的悬浮物、颗粒物、油脂和微生物等。
在过滤过程中,膜可以过滤掉污染物,同时保留有用物质,使处理后的水质达到国家相关水质标准,达到高效净化的目的。
2.低耗能相对于传统的污水处理方法,膜分离技术降低了操作成本和处理时间,同时也降低了能源消耗。
传统的污水处理设备通常使用机械筛分、沉淀、曝气等方法,能耗较高,而膜分离技术则只需要清洗膜,能够降低设备维护成本和运行成本。
3. 环保净化膜分离技术对环境污染的影响较小。
在膜分离过程中,重金属离子和有害物质难以通过膜的筛选,因此对于污染物的转移和排放作用不容忽视,净化后的水可以二次利用,可以做到资源化利用。
三、膜分离技术在污水处理中的应用1.生活污水处理膜分离技术在生活污水处理中应用广泛,可以将生活污水中的悬浮物、有机物和微生物分离出来,达到净化生活污水的目的。
目前,生活污水处理主要包括二级生物法、三级生物法和MBR技术。
MBR技术是一种集合了生物法和膜分离技术的新型污水处理方法,相比传统的生物法,MBR技术具有更好的处理效果和稳定性。
2.工业污水处理膜分离技术在工业污水处理中发挥了重要作用。
例如,无机物处理:模块化的超滤单元可以应用于不同的工业领域,如电子、化学、冶金等进行有害物质处理;有机物处理:RO和NF技术可以用于对污水中的有机物进行处理,其中RO可以,纳滤技术广泛应用于电力、石油、石化等行业,对有机物和过滤器等污染物进行高效分离和净化,达到再生利用的目的。
废液处理中的膜分离技术应用研究
废液处理中的膜分离技术应用研究膜分离技术是一种在废液处理中应用广泛的高效、低能耗的技术。
它通过使用薄膜作为分离层,在废液中分离和除去溶质、悬浮物和杂质,从而达到废液处理和回收利用的目的。
本文将对废液处理中膜分离技术的应用进行研究,并分析其在不同领域的优势和挑战。
废液处理是一个重要的环境保护和资源回收利用领域。
随着工业化进程的加速,产生的废液也逐渐增加,其中含有大量的有害物质和有机物,对环境和人类健康造成严重的威胁。
如何有效地处理和回收利用这些废液成为了一个亟待解决的问题。
膜分离技术作为一种高效、经济、可持续的废液处理方法,受到了广泛的关注和研究。
首先,膜分离技术在废水处理中发挥着重要的作用。
膜分离技术通过选择合适的膜材料和膜孔径,可以有效地将废水中的悬浮物、油脂和有机物去除,使废水符合排放标准。
例如,在纺织行业和化工行业中,废水中含有大量的染料和化学品,采用膜分离技术可以高效地去除这些有害物质。
此外,膜分离技术还可以实现水的回收利用,降低工业生产对水资源的依赖。
其次,膜分离技术在废气处理中也具有广泛的应用。
废气中的有机物和颗粒物对环境和人类健康造成了严重威胁,而传统的处理方法往往成本较高且效果有限。
膜分离技术利用其高效的分离性能,可以在废气处理中实现有机物的去除和颗粒物的净化。
有研究表明,膜分离技术可以将废气中的有害物质去除率提高到90%以上,而且具有较低的能耗和成本。
膜分离技术在固体废物处理中也有着广泛的应用。
固体废物中的有机物和重金属对土壤和地下水造成了严重污染,传统的处理方法往往昂贵且效果有限。
而膜分离技术可以通过选择合适的膜材料和处理条件,将固体废物中的有害物质有效地分离和去除。
例如,在垃圾填埋场中,通过利用膜分离技术可以将废物中的有机物和重金属分离出来,降低对环境的污染。
然而,膜分离技术在废液处理中也面临一些挑战。
首先是膜污染问题。
废液中的颗粒物、溶质和微生物可能会附着在膜表面上,并形成污染层,导致膜通量下降和分离效果下降。
膜分离技术在环境污染治理中的应用
膜分离技术在环境污染治理中的应用随着人们生活水平的提高,环境污染已经成为了全球性的问题。
大气污染、水污染和土地污染都在严重地影响着人们的生活质量和健康。
在这些污染问题中,水污染是最为严重的,因为它直接影响着人的生命和健康。
而膜分离技术,则是一种在环境污染治理中应用广泛的技术。
膜分离技术是一种利用压力差、浓度差或电场等力场作用跨过膜的技术。
它可以利用多种特殊材料制作而成的膜分离出有机物、无机盐和生物物质等不同分子大小的物质。
膜分离技术具有分离效果好、简单易行、操作成本低等优点,因此在环境污染治理中被广泛应用。
膜分离技术在水污染处理中的应用水污染是最严重的环境问题之一。
膜分离技术在水污染治理中具有独特的优势。
一方面,它可以将水中的有害物质分离出来,有效地净化水质。
另一方面,它可以回收水中有用的物质,达到可持续利用的目的。
例如,膜分离技术被广泛应用于海水淡化、污水处理和饮用水净化等方面。
在海水淡化中,膜分离技术可以有效地过滤掉海水中的盐分和杂质,从而获得纯净的淡水。
在污水处理中,膜分离技术可以分离出废水中的有机物和大分子物质,使其变得更加清洁;同时,它也能回收有价值的物质,例如有机质和氮磷肥料。
在饮用水净化中,膜分离技术可以过滤掉水中有害的病毒、细菌和化学物质等,使水变得更加安全可靠。
膜分离技术在空气污染治理中的应用空气污染已经成为了全球性的问题。
它导致了许多健康问题和环境问题。
随着技术的不断发展,多种方法被提出来用于治理空气污染。
其中,膜分离技术也成为了一种重要的方法。
在空气污染治理中,膜分离技术可以有效地过滤掉空气中的细颗粒物、有害气体和有机挥发物等。
特别是在工业污染控制中,膜分离技术可以有效地过滤掉工厂的有害气体和微粒,减轻了环境的污染程度,保护了人民的生命和健康。
膜分离技术的发展趋势随着人们对环境污染治理的需求增加和技术的不断发展,膜分离技术也在不断地更新和升级。
未来,膜分离技术的发展趋势将会呈现以下几个方向:一是新型膜材料的研究和开发。
膜技术在化工废水处理中的应用
膜技术在化工废水处理中的应用摘要:近年来,我国化学行业发展迅猛,生产规模不断扩大,以适应各行各业的需求,但同时,化工废水的排放量也在不断增加,为防止污染的发生,必须对其进行有效的治理。
化工废水中有机物含量高,其中有些还含有重金属,对生态和环境造成严重的影响。
膜技术是目前化工废水处理中应用较为广泛的一种工艺,其处理效果良好,能达到对化工废水的回收和循环利用,符合环保的客观需要。
关键词:化工废水处理;膜技术;应用前言目前,人们对化工废水的污染问题越来越重视,在化工废水治理技术的发展中,主要采用了除臭法、气浮法、过滤法、膜技术等物理方法。
膜技术是近几年才发展起来的一种新技术,它与传统的过滤方法不同,它可以将分子分离开来,而且它的处理是一种物理过程,不需要任何辅助材料,也不需要任何的化学反应。
利用膜技术对化工废水进行处理,不仅可以减少生产过程中的费用,还可以除去水中的有害物质,同时还可以对人体进行无机盐的净化。
膜技术可以说是把人类带入了一个全新的社会时期。
1.化工废水处理中膜技术的特点膜技术是通过使用聚合物膜(人造或自然),通过膜的两边压力差、溶液浓度差、电位差或温度差来分离、浓缩或纯化两种不同的溶液。
虽然膜技术的种类很多,其适用环境、技术要点、处理效果也各不相同,但它们都是以膜为主,而且有一些共同之处。
从整体上看,膜技术具有以下优点:一是设备简单,操作简单。
由于薄膜的特性,并不需要太多的技术和人力,采用PLC自动控制,进而使得操作起来较为简单。
二是常温下进行。
由于不同的温度,溶液中的物质性质、形态等可能会有不同程度的改变,因此通常的膜技术都可以在常温下进行,这样就可以降低能耗。
三是适用面广,应用范围广。
随着膜技术的不断发展,单靠薄膜自身的特性和优良性能,无需加入任何辅助材料,就可以直接进行液相分离和过滤。
膜技术在化工废水处理中得到了广泛的应用,但若要想进一步净化化工废水,则需要对膜技术进行科学的筛选。
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温度差作为驱动力的膜分离技术彭超(重庆工商大学2012级环境工程专业硕士)摘要:膜分离技术以外界能量或化学位差为驱动力,对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。
这些推动力可能是位于膜两侧间的压强差、浓度差、电位差、温度差或这些因素综合差异。
本文主要是描述运用温度差作为驱动力的膜蒸馏法来处理废污水的方法。
关键词:膜分离法驱动力温度差膜蒸馏The different temperature as the driving force of the membraneseparation technologyPengChao(Master candidate of Environmental Engineering, Chongqing Technology andBusiness University)Abstract: Membrane separation technology is a technology which using the external energy or chemical potential difference as the driving force to separate, classify, purify or enrichment the two-component or multi-component system. These forces may be the differential pressure, the concentration difference, the potential difference, temperature difference or the combination of these factors difference which between the two sides of the membrane. This paper is mainly describe the use of the membrane distillation technology which temperature difference as a driving force to handle wastewater.Keywords: Membrane separation technology, Driving force, Temperature difference, Membrane distillation, Wastewater引言膜分离法是利用天然或人工合成膜,以外界能量或化学位差作推动力,对混合物进行分离、提纯和富集。
常见的膜分离法主要有微孔过滤、超滤、反渗透、渗析、电渗析、渗透气化、气体分离和液膜等。
近几十年来,作为一门新型的高分离、浓缩、提纯及净化技术,新的膜过程不断地得到研究开发,如膜蒸馏、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜及生物膜等;膜分离技术的应用领域也越来越广泛地渗透到人们生活和生产的各个方面,如环保、化工、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等。
国外有关专家甚至把膜分离技术的发展称为“第三次工业革命”,认为膜分离技术是20世纪末至2l世纪中期最有发展前途的高新技术之一[1]。
1、膜分离技术的概况: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[1]。
膜分离是在20世纪初出现,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、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,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。
[2]1.1工艺原理膜分离的基本工艺原理是较为简单的。
在过滤过程中料液通过泵的加压,料液以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液[3]。
故膜系统都有两个出口,一是回流液(浓缩液)出口,另一是透析液出口。
在单位时间(Hr)单位膜面积(m2)透析液流出的量(L)称为膜通量(LMH),即过滤速度。
影响膜通量的因素有:温度、压力、固含量(TDS)、离子浓度、黏度等。
由于膜分离过程是一种纯物理过程,具有无相变化,节能、体积小、可拆分等特点,使膜广泛应用在发酵、制药、植物提取、化工、水处理工艺过程及环保行业中。
对不同组成的有机物,根据有机物的分子量,选择不同的膜,选择合适的膜工艺,从而达到最好的膜通量和截留率,进而提高生产收率、减少投资规模和运行成本。
[4]1.2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1/3-1/81.3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。
1.4系统应用澄清纯化技术——超/微滤膜系统澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜,由于其所能截留的物质直径大小分布范围广,被广泛应用于固液分离、大小分子物质的分离、脱除色素、产品提纯、油水分离等工艺过程中。
[5]超/微滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降、板框过滤、真空转鼓、离心机分离、溶媒萃取、树脂提纯、活性炭脱色等工艺过程。
澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要有:陶瓷膜、平板膜、不锈钢膜、中空纤维膜、卷式膜、管式膜。
浓缩提纯技术——纳滤膜系统膜分离技术在浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100~1000Dal的纳滤膜。
纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖类、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%,而对一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30~50%的透过性能,常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整、溶液体系的浓缩等物质的分离、精制、浓缩工艺过程中。
[6]纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。
浓缩提纯技术可采用的膜组件主要有:卷式膜、管式膜。
1.5历史与现状1.5.1发展简史膜分离现象广泛存在于自然界中,特别是生物体内,但人类对它的认识和研究却经过了漫长而曲折的道路。
膜分离技术的工程应用是从20世纪60年代海水淡化开始的-1960)年洛布和索里拉金教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤纸素膜,这种膜具有推对称结构,从此使反渗透从实验室走向工业应用。
[7]其后各种新型膜陆续问世,1967年美国杜邦公司首先研制出以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜组件;1970年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的“Pemiasep B-9”中空纤维膜组件,并获得1971年美国柯克帕特里克化学工程最高奖。
从此反渗透技术在美国得到迅猛的发展,随后在世界各地相继应用。
其间微滤和超滤技术也得到相应的发展。
[8]膜在大自然中,特别是在生物体内是广泛存在的。
我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。
60年代进入开创阶段。
1965年着手反渗透的探索,1967年开始的全国海水淡化会战,大大促进了我国膜科技的发展。
70年代进入开发阶段。
这时期,微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来,80年代跨入了推广应用阶段。
80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段。
[9]1.5.2现状随着我国膜科学技术的发展,相应的学术、技术团体也相继成立。
她们的成立为规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起着举足轻重的作用。
半个世纪以来,膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变,成为一项高效节能的新型分离技术。
1925年以来,差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。
由于膜分离技术本身具有的优越性能,故膜过程已经得到世界各国的普遍重视。
在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。
曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。
[10]80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。
在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。
并且,在这一时期,国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也都有了膜的课题。
这一潜力巨大的新兴行业正在以蓬勃的激情挑战市场,为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
展望当前,膜分离技术已获得巨大的进展,但它毕竟还是处于上升发展阶段,还有许多工作要我们去做。
21世纪的膜科学与技术将进一步改进、完善已有的膜过程,不断探索和开拓新的过程与材料,并不断扩充原有的应用领域,使膜技术发挥发挥更大的作用。
[11]2、膜分离处理技术2.1浓度差作为驱动力的膜分离处理技术渗析原理一种以浓度差为推动力的膜分离操作,利用膜对溶质的选择透过性,实现不同性质溶质的分离。
(图1)操作时,膜的一侧流过料液,另一侧流过接受液,料液中的渗析组力透过膜而进入接受液中。
部分地除去渗析组分的料液称为渗析液,接纳渗析组分的液体称为扩散液。
根据所用的膜,有两种类型的渗析;①中性膜渗析。
膜上不带电荷,按溶质粒径作选择,小分子能够透过膜上微孔而得到分离。
这是最早开发的膜分离操作,曾在粘胶纤维工业中用于回收碱液。
但中性膜渗析与超过滤相比,由于超过滤不仅能分离出小分子,且对料液有浓缩作用,所以中性膜渗析原有的工业应用都被超过滤替代。