动态膜分离技术研究进展
《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、引言随着工业化的快速发展，油田含油污水处理成为环境保护和资源可持续利用的重要课题。
膜分离技术作为一种新型的分离技术，因其高效、环保、节能等优点，在油田含油污水处理中得到了广泛应用。
本文将就膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展进行详细阐述。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种利用特殊膜对混合物中各组分进行分离、提纯的技术。
其原理是利用膜的选择透过性，使混合物中的组分在压力差、浓度差、电位差等推动力作用下，实现分离、纯化或浓缩的目的。
膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种形式，具有操作简便、能耗低、无相变、无二次污染等优点。
三、膜分离技术在油田含油污水处理中的应用油田含油污水处理是石油工业中的重要环节，主要目的是去除油水混合物中的油、悬浮物、重金属等有害物质。
膜分离技术在油田含油污水处理中的应用主要包括以下几个方面：1. 油水分离：利用微滤和超滤技术，对油田采出水进行预处理，去除水中的悬浮物和乳化油，实现油水初步分离。
2. 深度处理：通过纳滤和反渗透技术，对预处理后的水进行深度处理，进一步去除水中的溶解性盐类、有机物等，提高水质。
3. 含油污泥处理：利用膜技术对含油污泥进行固液分离，将固体和液体组分进行有效分离，实现资源化利用。
四、研究进展近年来，膜分离技术在油田含油污水处理中的应用得到了广泛研究。
研究人员针对不同油田的实际情况，开发了多种适用于油田含油污水处理的膜材料和工艺。
例如，针对高含盐度、高硬度、高浓度的油田采出水，研究人员开发了耐高温、耐腐蚀的膜材料和工艺；针对含油污泥的处理，研究人员开发了高效固液分离的膜组件和工艺。
此外，研究人员还通过优化膜组件的排列方式、改进操作条件等方式，提高了膜技术的处理效率和稳定性。
五、未来展望尽管膜分离技术在油田含油污水处理中取得了显著成效，但仍存在一些问题和挑战。
例如，膜污染问题、成本问题等仍需进一步研究和解决。
膜分离技术的研究进展及应用展望
膜分离技术的研究进展及应用展望膜分离技术的研究进展及应用展望引言：膜分离技术是一种基于物理或化学的分离方法，利用膜的特殊结构和性质，在不同组分之间实现传质、分离和浓缩。
膜分离技术在过去几十年中得到了广泛的研究和应用，已经成为化工、环保、食品加工和生物医药等领域中不可或缺的重要分离技术之一。
本文将重点讨论膜分离技术的研究进展，并展望其在未来的应用前景。
一、膜材料的发展膜分离技术最重要的组成部分就是膜材料。
随着科技的不断进步，膜材料也在不断发展。
膜材料的关键指标包括选择性、通量、稳定性等。
传统的膜材料包括有机膜和无机膜。
有机膜的选择性较差，对一些高分子的渗透有限。
而无机膜通常具有较好的选择性，但通量较低。
因此，近年来，新型膜材料开始得到关注，如纳米膜、多孔膜、复合膜等。
这些膜材料具有高通量和良好的选择性，对分离、纯化等领域具有广泛的应用前景。
二、膜结构的改进膜结构是决定膜分离性能的关键因素之一。
在过去的研究中，通过改变膜的孔径、孔隙率、孔结构等，可以调控膜的分离性能。
然而，传统的膜结构改进方法往往限制了膜的通量和选择性。
因此，新型的膜结构设计思路被提出，如层状膜、纤维束膜、铺砌膜等。
这些新型膜结构具有更大的表面积和更高的通量，具有更好的应用前景。
三、膜分离过程的模拟与优化在膜分离过程中，通过建立数学模型，可以模拟膜分离过程，为工艺的优化提供指导。
传统的膜分离模型通常是基于扩散机理，而忽略了流体流动和膜表面阻力对分离的影响。
近年来，随着计算机模拟技术的发展，可以建立更精确的模型，考虑流体流动、膜表面阻力等因素对分离的影响。
通过优化模型参数和工艺条件，可以实现膜分离过程的最佳化。
这将提高膜分离过程的效率和经济性，并为膜分离技术的应用提供更好的支持。
四、膜分离技术的应用展望膜分离技术在水处理、气体分离、药物纯化等领域已经得到了广泛的应用。
随着人们对环境保护和资源利用的重视，膜分离技术在未来的应用前景更加广阔。
膜分离技术的研究及应用现状
膜分离技术的研究及应用现状近年来，随着生物技术、食品工业、医药行业等行业的不断发展，膜分离技术得到了广泛的应用和研究。
膜分离技术以其高效、节能、环保的特点广受好评。
本篇文章将重点介绍膜分离技术的研究现状以及应用现状。
一、膜分离技术的概述膜分离技术是利用特定的膜材料对流体进行过滤、浓缩、分离甚至纯化的技术。
利用膜的分子筛分作用，将大分子、微生物、固体颗粒等物质分离出去，同时残留在膜上的溶质、小分子等物质通过膜材料的选择性通道迅速传递，从而实现分离作用。
膜分离技术的具体分类有微滤、超滤、纳滤、反渗透等，根据膜孔径的不同进行区分。
二、膜分离技术的研究现状随着生物技术、食品工业、医药行业等的不断进步，人们对膜分离技术的研究也在不断深入。
近年来，膜材料的研究中，高通量、高选择性、高耐受性、高透过率的特殊膜材料成为研究热点。
同时，利用纳米技术对膜进行改性以进行特殊过滤成为研究重点之一。
另外，随着膜分离技术的发展，膜脱水技术、膜萃取技术、膜反应器技术、膜析吸合一技术等新的应用领域正在不断涌现。
例如，利用膜脱水技术实现高盐水资源化，将高浓度的盐水进行膜过滤分离，达到资源化利用的效果。
三、膜分离技术在生物制剂制备中的应用生物技术的应用范围非常广泛，包括酶的制备、蛋白质分离纯化、DNA分离等等。
膜分离技术的优势在于可以进行多级、连续、高效的生物制剂分离纯化过程，从而大大提高了生产效率和产品质量。
在这个领域，使用超滤等膜分离技术分离出蛋白质、分离出目标酶等，与传统工艺方法相比，可以节省时间、成本和提高产率。
四、膜分离技术在食品工业中的应用食品工业是一个庞大而重要的产业，食品加工过程中需要精细的处理技术。
膜分离技术在食品加工中的应用日益普及，通过膜技术可以对液体进行过滤、浓缩、分离等处理从而改善产品的质量和纯度。
例如，膜过滤可以用于酸奶、酒类不同物质的分离；利用微过滤的方法检测饮料中的微生物，以及富含蛋白质的食品中去除其他成分等。
膜分离技术在水处理中的研究热点与进展
膜分离技术在水处理中的研究热点与进展膜分离技术是一种基于膜作为过滤媒介的分离方法，随着近年来环境保护和水资源管理的重要性不断提升，膜分离技术在水处理中的研究热点与进展也越来越受到关注。
本文将从膜分离技术的基本原理、膜材料的研究与发展、膜分离技术在水处理中的应用等方面进行深入探讨。
1. 膜分离技术的基本原理膜分离技术是一种通过膜的选择性通透性，将混合物中的溶质分离出来的方法。
基本原理是利用膜的微孔、多孔或半透膜特性，通过溶质在膜上的分配差异，使溶质实现传递或吸附从而分离出来。
膜的通透性决定了它能够与哪些溶质有效交互，因此膜材料的研究与发展是膜分离技术进展的基础。
2. 膜材料的研究与发展膜材料的选择对膜分离技术的性能至关重要。
目前主要有有机膜、无机膜和复合膜三种类型的膜材料。
有机膜分为聚合物膜、纤维素膜、磺化膜等；无机膜分为陶瓷膜、金属膜和无机有机复合膜等。
近年来，多孔材料、纳米材料和功能化材料等新材料引起了研究人员的极大关注。
（1）多孔材料：多孔材料具有良好的通透性和高选择性，可以通过调节孔隙的大小和形状来实现对不同溶质的有效分离，如炭材料、炭纳米管等。
多孔材料的发展有助于提高膜的通透性、分离效率和抗污染性能。
（2）纳米材料：纳米材料具有独特的大小效应和表面效应，可以调控溶质在膜上的传递和吸附行为，提高分离的效果和选择性。
研究者正在研究纳米孔道膜、纳米复合膜等新型纳米材料的制备方法和性能。
（3）功能化材料：功能化材料通过改性和修饰膜材料表面，增强膜的亲水性、抗污染性和抗菌性能。
例如，添加活性炭、纳米银等抗菌材料可以抑制膜表面的生物污染。
3. 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广泛的应用前景，主要包括反渗透、超滤、微滤和气体分离等。
在反渗透技术中，通过膜的选择性通透性将溶质和溶剂分离开来，可以有效去除水中的无机盐、有机物和微生物。
在超滤和微滤技术中，通过调节膜的孔径，可以去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物。
膜分离技术应用的研究进展
膜分离技术应用的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步，膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术，已经在多个领域得到了广泛的应用。
膜分离技术，利用特定的膜材料对混合物中的不同组分进行选择性分离，具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点，因此在化工、环保、食品、医药等领域有着广阔的应用前景。
本文旨在对膜分离技术应用的研究进展进行全面的综述，分析各类膜材料的性能特点，探讨膜分离技术在不同领域的应用现状，以及未来可能的发展趋势。
通过对膜分离技术的深入研究，我们期望能够为相关领域的科技进步和产业发展提供有益的参考。
二、膜分离技术的分类与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性渗透原理，用于分离、提纯和浓缩溶液中的不同组分的高效分离技术。
根据其分离机制和操作原理，膜分离技术主要分为以下几类，并各自具有其独特的特点。
微滤（Microfiltration，MF）：微滤膜通常具有较大的孔径，能够有效截留溶液中的悬浮物、颗粒物和细菌等。
其特点是操作简单、高通量、低能耗，广泛应用于水处理、食品加工和制药等领域。
超滤（Ultrafiltration，UF）：超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间，能够截留分子量较大的溶质和胶体物质。
超滤技术具有分离效果好、操作简便、对热敏性物质损伤小等优点，常用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和纯化。
纳滤（Nanofiltration，NF）：纳滤膜的孔径较小，能够截留分子量较小的溶质和无机盐。
纳滤技术具有对有机物和无机盐的高效分离能力，且能在较低的操作压力下实现较高的分离效率，适用于水软化、废水处理和食品工业等领域。
反渗透（Reverse Osmosis，RO）：反渗透膜具有极小的孔径，能够截留溶液中的绝大多数溶质，实现高纯度水的制备。
反渗透技术具有分离效果好、产水水质高、操作稳定等优点，是海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域的首选技术。
电渗析（Electrodialysis，ED）：电渗析技术利用电场作用下的离子迁移原理，实现溶液中阴阳离子的分离。
膜分离技术的研究进展及应用展望
膜分离技术的研究进展及应用展望引言膜分离技术是一种基于不同物质在膜表面的选择性传递性质而实现分离的方法。
由于其高效、节能和环境友好等优点，膜分离技术在水处理、生物医药、食品工业等领域得到了广泛的应用和研究。
本文将介绍近年来膜分离技术的研究进展，并探讨其未来的应用前景。
一、膜材料的研究进展1. 有机膜材料有机膜材料是膜分离技术中最常用的材料之一。
研究者通过改变有机膜的孔径、孔隙度和表面性质等方面，提高了膜的分离性能。
此外，利用聚合物材料合成的有机膜具有优良的机械性能和化学稳定性，使得膜在分离过程中能够更好地应对高压、高温等条件。
2. 纳米孔膜材料纳米孔膜材料是近年来膜分离技术中的研究热点。
由于其孔径处于纳米尺度，能够实现更高的分离效率和选择性。
研究者通过控制纳米孔膜材料的孔径大小和形状，实现对溶质的高效分离。
此外，采用辅助添加剂改善纳米孔膜材料的稳定性和抗污性，进一步提高了膜分离技术的应用前景。
二、膜分离技术的应用展望1. 水处理领域膜分离技术在水处理领域得到了广泛的应用。
目前，以反渗透膜为主要技术的海水淡化已成为解决淡水资源短缺的重要途径之一。
未来，随着膜材料和技术的不断创新，膜分离技术在水处理中将能够更高效、更节能地去除水中的重金属、有机物和微生物等污染物，提高水资源的可持续利用率。
2. 生物医药领域膜分离技术在生物医药领域的应用也呈现出广阔的前景。
膜分离技术可以用于药物纯化、血液分离和细胞分离等方面。
未来，研究者可以进一步提高膜的分离效率和选择性，实现对生物大分子的高效分离和回收，从而推动生物医药领域的发展。
3. 食品工业领域膜分离技术在食品工业中的应用主要包括浓缩、分离和提纯等方面。
通过膜分离技术，可以实现果汁、奶制品和酒精等食品的浓缩，同时去除其中的杂质。
此外，膜分离技术还可以用于食品添加剂、香精香料和色素等的提纯过程。
未来，随着膜材料及技术的不断创新，膜分离技术在食品工业中的应用将变得更加广泛。
膜分离技术应用的研究进展
膜分离技术应用的研究进展关键词：membranes, separation, purification, filtration, desalination, water treatment, energy production, biotechnology, medicine, environmental protection膜分离技术是一种以膜材料为分离介质，通过膜表面的微孔或膜孔来实现物质分离的技术。
近年来，膜分离技术在各个领域都得到了广泛的应用和研究。
本文将综述膜分离技术应用的研究进展，包括背景介绍、研究进展和未来展望。
膜分离技术是一种高效、节能、环保的分离技术，具有分离精度高、分离效率高、能耗低、操作简便、不污染环境等优点。
随着工业、环保、能源、生物医学等领域的快速发展，膜分离技术的应用越来越广泛。
目前，膜分离技术已经成为了水处理、能源生产、生物技术、医药、环保等领域的重要技术手段。
膜分离技术在水处理领域的应用主要包括海水淡化、工业废水处理、市政污水处理等。
其中，海水淡化是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可以有效地去除海水中的盐分和杂质，得到纯净的水。
膜分离技术还可以用于工业废水处理和市政污水处理，通过分离和净化废水中的有害物质，实现废水的循环利用和达标排放。
膜分离技术在能源生产领域的应用主要包括燃料油生产、燃煤发电、水力发电等。
其中，燃料油生产中使用的膜分离技术包括蒸馏和萃取等，可以有效地去除杂质和水分，提高燃料的燃烧效率和稳定性。
在燃煤发电中，膜分离技术可以用于烟气脱硫和脱硝，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，保护环境。
在水力发电中，膜分离技术可以用于水轮机叶片的防垢和阻垢，提高水轮机的效率和稳定性。
膜分离技术在生物技术领域的应用主要包括生物发酵、生物医药、生物环保等。
其中，生物发酵是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可以有效地分离和纯化发酵液中的细胞和细胞代谢产物。
在生物医药领域，膜分离技术可以用于药物提取、药物合成、医学检验等，提高药物的纯度和疗效，以及检测疾病的灵敏度和准确性。
膜分离技术的研究进展及其应用展望
膜分离技术的研究进展及其应用展望膜分离技术是一种重要的分离技术，主要通过多孔膜的筛选作用实现物质分离。
该技术已经广泛应用于生物技术、食品工业、化学工业、环保工程、医药等领域。
本文将介绍膜分离技术的研究进展及其应用展望。
一、膜分离技术的研究进展（一）膜材料的研究膜材料是膜分离技术的基础，目前主要有有机膜、无机膜和复合膜三种类型。
有机膜主要包括聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚氨酯薄膜等。
这些膜材料具有重量轻、成本低的特点，但是它们的相对分子质量截止率较低，不能满足高精度的分离要求。
无机膜主要包括陶瓷膜、玻璃膜、金属膜等。
这些膜材料具有相对分子质量截止率高、高温抗腐蚀、使用寿命长的特点，但是成本昂贵，生产工艺复杂。
复合膜则是综合了有机膜和无机膜的优点，同时避免了它们的缺点，被广泛应用于分离领域。
（二）膜分离机理的研究膜分离机理主要包括纳滤、超滤、微滤和逆渗透等，其中逆渗透技术是目前应用最广泛的一种膜分离技术。
它主要利用高压将溶液逆向渗透过一种微孔膜，使得溶液中间的水分子进入膜孔，而其他大分子物质则难以通过膜孔的筛选。
逆渗透技术广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、浓缩果汁等领域。
（三）膜分离过程的研究膜分离过程主要包括内部浓度极化层、外部浓度极化层、膜分离区等几个步骤。
其中，内外两层浓度极化层对分离效果有非常重要的影响，需要根据实际情况进行调整和优化。
此外，膜分离过程中存在一些不确定性因素，如温度、压力、污染物等，这些因素为分离过程带来了一定的不稳定性。
二、膜分离技术的应用展望（一）水处理领域随着全球水资源日益紧张，不断有新的水处理技术被推出。
膜分离技术通过其高效、节能、环保等特点，被认为是未来水处理领域的重要突破口。
目前，膜分离技术已经广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、水中微量有害物质的去除等方面。
（二）食品工业膜分离技术已经广泛应用于食品的处理和包装。
例如，利用膜分离技术，可以从牛奶中分离出蛋白质、糖类、脂肪等成分，生产出优质乳制品；同时，膜分离技术也可以帮助包装行业实现食品保鲜、防腐、防污染等需求，满足人们对于健康、安全、方便的生活需求。
《2024年膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》范文
《膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长，水资源的供需矛盾日益突出，水污染问题也日益严重。
膜分离技术作为一种新型的水处理技术，具有操作简便、效率高、成本低等优点，得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨膜分离技术在水处理中的研究热点与进展。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种利用特殊膜材料对溶液进行分离、提纯的技术。
其原理是利用膜的选择透过性，使溶液中的溶质或溶剂在压力、电场、浓度差等驱动力的作用下，通过膜的孔隙或表面特性进行分离、提纯、浓缩等操作。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种形式。
三、膜分离技术在水处理中的应用1. 微滤和超滤在水处理中的应用：微滤和超滤主要用于去除水中的悬浮物、胶体等大分子物质，提高水的浊度、色度等感官指标。
同时，它们还可以用于回收废水中的有用物质，降低废水处理成本。
2. 纳滤和反渗透在水处理中的应用：纳滤和反渗透主要用于去除水中的离子、有机物等小分子物质，提高水的纯度和安全性。
它们在海水淡化、苦咸水淡化、废水回用等领域具有广泛的应用。
四、膜分离技术的研究热点1. 膜材料的研究与开发：目前，膜材料的研究与开发是膜分离技术的研究热点之一。
新型的膜材料具有更高的通量、更好的抗污染性能和更长的使用寿命，能够提高膜分离技术的效率和稳定性。
2. 膜组件与系统的优化：膜组件与系统的优化是提高膜分离技术性能的关键。
通过优化膜组件的结构、提高系统的自动化程度和智能化水平，可以降低能耗、提高产水率和降低运行成本。
3. 复合膜的研究与应用：复合膜具有多种功能层，可以同时实现多种分离过程，具有较高的应用价值。
目前，复合膜的研究与应用已成为膜分离技术的重要研究方向。
五、膜分离技术的进展近年来，膜分离技术在水处理领域取得了显著的进展。
一方面，新型的膜材料和制备技术的研发，提高了膜的通量、抗污染性能和使用寿命；另一方面，膜组件与系统的优化和智能化水平的提升，使得膜分离技术的能耗降低、产水率提高、运行成本降低。
膜分离技术的应用现状及研究进展
膜分离技术的应用现状及研究进展膜分离技术在水处理领域的应用日趋广泛。
例如，膜分离技术可以用于海水淡化，通过反渗透膜将海水中的盐分和其他杂质去除，从而得到纯净的淡水。
此外，膜分离技术还可以用于污水处理，通过微孔过滤膜和超滤膜去除污水中的悬浮物、蛋白质和细菌等。
此外，膜分离技术还可以用于处理工业废水，通过特殊的膜进行分离和浓缩，从而实现废水的回用和资源化。
膜分离技术在生物医药领域的应用也日益增多。
膜在生物分离和纯化中起着重要作用，可以用于分离蛋白质、酶、抗体等生物大分子。
膜分离技术可以通过调节膜孔径、表面性质等来实现对生物大分子的分离和纯化，具有高效、可控性强的特点。
此外，膜分离技术还在气体分离、有机物分离等领域有着广泛的应用。
例如，膜分离技术可以用于天然气中的CO2回收和H2的制备，通过选择性透过不同气体的膜进行分离，实现对气体混合物的分离和纯化。
此外，膜分离技术还可以用于有机合成中的溶剂萃取、分馏等过程，代替传统的精馏和萃取工艺。
在膜分离技术的研究方面，近年来也取得了一系列的进展。
一方面，研究人员不断开发新型的膜材料，如高分子材料、无机材料、复合材料等，以提高膜的分离性能和稳定性。
另一方面，研究人员利用纳米技术、表面改性等手段进行膜的结构调控，以获得更高的通量和分离效果。
此外，研究人员还致力于膜分离技术与其他技术的结合，如电化学、光化学等，以实现新的分离方式和效果。
总的来说，膜分离技术作为一种高效、节能、环保的分离技术，应用范围广泛，研究进展也较为迅速。
随着科学技术的不断发展，膜分离技术在应用领域的拓展和研究进展将会更加广泛和深入。
膜分离技术的研究进展及应用展望
膜分离技术的研究进展及应用展望膜分离技术的研究进展及应用展望膜分离技术是一种基于半透膜的分离过程，旨在通过控制物质的传输，实现混合物的分离和纯化。
自20世纪60年代起，随着膜材料的不断发展和应用范围的拓展，膜分离技术得到了快速的发展。
本文将介绍膜分离技术的研究进展，并展望其在各个领域的应用前景。
首先，我们来看膜分离技术的研究进展。
随着材料科学和化学工程的进步，膜材料的种类与性能得到了显著提升。
如今的膜材料可以分为多种类型，包括聚合物膜、陶瓷膜、金属膜等。
各种类型的膜材料在分离效率、选择性和稳定性方面都有所突破，增强了膜分离技术的实用性和可靠性。
其次，膜分离技术的应用领域也在不断扩展。
目前，膜分离技术已经广泛应用于水处理、气体分离、药品制造和食品加工等领域。
在水处理方面，膜分离技术被用于海水淡化、污水处理和饮用水净化等。
在气体分离方面，膜分离技术可以应用于二氧化碳的捕集、天然气的净化和空气的分离等。
在药品制造和食品加工领域，膜分离技术可以用于药物纯化和蛋白质提取等。
在这些应用领域，膜分离技术具有高效、环保和经济的优势，有望取代传统的分离方法，推动行业的发展。
未来，膜分离技术的应用前景十分广阔。
首先，在能源领域，膜分离技术可以用于燃料电池和碳捕集等方面。
通过膜分离技术，可以实现燃料电池中的氢气和氧气的有效分离，提高电池的效率和稳定性；同时，膜分离技术可以用于二氧化碳的捕集，减少温室气体的排放量，对于应对气候变化具有重要意义。
其次，在医药领域，膜分离技术可以用于药物的纯化和分离。
随着生物技术的发展，越来越多的以蛋白质为基础的药物得到了广泛应用。
而膜分离技术可以通过选择性的渗透性，实现对不同蛋白质的分离和纯化，提高药物的纯度和质量。
再者，在食品工业中，膜分离技术可以用于澄清果汁、提取天然色素和酿酒等。
膜分离技术可以去除果汁中的浊质、杂质和微生物，提高果汁的质量和保存期限。
同时，膜分离技术也可以用于提取天然色素，满足食品工业对颜料的需求。
《2024年膜分离技术的研究进展及应用展望》范文
《膜分离技术的研究进展及应用展望》篇一一、引言膜分离技术是一种基于膜的物理分离过程，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于水处理、生物医药、食品工业、能源等多个领域。
近年来，随着科学技术的发展和人们对于节能环保要求的提高，膜分离技术得到了快速发展，不仅在理论上进行了大量的研究，同时在实践中也得到了广泛的应用。
本文将主要就膜分离技术的研究进展及其应用前景进行综述和展望。
二、膜分离技术研究进展（一）技术分类与特性根据不同原理和用途，膜分离技术主要分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等。
微滤主要用于去除大颗粒物质；超滤则能去除病毒和部分大分子物质；纳滤则介于超滤和反渗透之间，具有较高的截留分子量；反渗透则能实现高盐分和低盐分的分离。
这些技术各自具有独特的特性和应用领域。
（二）技术原理及研究进展膜分离技术的原理主要是利用膜的选择透过性进行物质分离。
在技术上，研究主要集中在新型膜材料的开发、膜制备工艺的优化以及膜的抗污染性等方面。
随着材料科学的发展，越来越多的新型膜材料如纳米复合膜、有机-无机复合膜等被开发出来，这些材料具有更高的通量、更好的截留性能和更长的使用寿命。
此外，膜的制备工艺也在不断优化，如热致相分离法、界面聚合法等，这些方法提高了膜的制备效率和性能。
三、应用领域及案例分析（一）水处理领域在水处理领域，膜分离技术被广泛应用于海水淡化、饮用水处理、污水处理等方面。
例如，在海水淡化中，反渗透技术能有效去除海水中的盐分和杂质，实现海水淡化的目标。
在饮用水处理中，超滤和纳滤技术能有效去除水中的细菌、病毒和部分大分子有机物，提高饮用水的安全性。
（二）生物医药领域在生物医药领域，膜分离技术被用于药物提纯、生物大分子分离等方面。
例如，利用纳滤技术可以有效地从中药提取液中提取出有效成分；利用超滤技术可以有效地去除生物制品中的杂质和病毒等污染物。
（三）食品工业领域在食品工业领域，膜分离技术被用于果汁澄清、乳品加工等方面。
《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。
动态膜分离技术研究进展
受到国内外水处理技术研究者的关注〔 ‘. ” 3〕 一
1
动态膜分离技术
动态膜作为 一种分离 支 包含动态膜的载体 性 术， 及动态膜分离层本身. 动态膜的载体指用来承载动
态膜的大孔径材料 ， 一般价格 低廉 、 易得 ， 常见 的有
2尹 溶 如 水2‘; 的 溶液 十 液，无 1 水 的pH来 成「 形 ’ 4)，
越小， 反应生成的 2代 胶体粒子及形成的动态膜的 毛
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体粒子越均匀， 动态膜的 孔径分布范围 也越窄， 分离 性能更好. 如「 儿 / 〔o C }比 践以 〕 Zr l z 值为0 . 6 时所形 成的 2代 毛动态膜， 对牛血清蛋白的截 留率为近 0 1 0%， 而葡萄糖可自 由通过， 效果极佳. 分离 对于 Ml“ 动态膜， 一 pH 时， 毛 同 存在一个最佳 的KMll() 浓度值， 4 这是因为 Mllq 粒子沉淀太多
关 键词: 动态 膜; 污水处 研究进展 理;
中图分类号 : T 曰〕 .8 28 文献标识码 : A 集 中在影响动态膜分离性能的因素及操作参数的优 化方面
膜分离技术是当今水处理领域研究的热点， 国 内外均做了大量的研究工作[ 一 ， l 5〕 然而， 膜污染及 膜组件昂贵的价格是阻碍膜技 术广泛应用的主 要原
李晓波， 胡保安， 顾 平
(天津大学 环境科学与工程学院， 天津 30o072 )
摘 要: 介绍动 态膜分 离技术 的概 念， 着重讨论影响动 态膜 分 离性能的相 关 因素 以及动 态膜
在污水处 理中的 应用效果， 动态膜 指出 技术具有良 好的应用前景， 目 但 前仍处于试验阶段， 尚
需深入研 究.
膜分离技术在食品工业中的应用及研究进展
膜分离技术在食品工业中的应用及研究进展一、本文概述膜分离技术是一种基于膜的选择性透过性质，将混合物中的不同组分进行分离、提纯或浓缩的技术。
近年来，随着科技的快速发展，膜分离技术因其高效、节能、环保等优点，在食品工业中的应用越来越广泛。
本文旨在全面综述膜分离技术在食品工业中的应用现状及其研究进展，以期为食品工业的科技创新和产业升级提供理论支撑和实践参考。
本文将首先介绍膜分离技术的基本原理和分类，然后重点论述膜分离技术在食品加工、饮料制造、食品安全检测等领域的具体应用，包括膜过滤、膜蒸馏、膜萃取等。
还将探讨膜分离技术在提高食品品质、保障食品安全、节能减排等方面的优势和潜力。
本文将分析当前膜分离技术在食品工业中面临的挑战和未来的发展趋势，以期推动膜分离技术在食品工业中的进一步发展和应用。
通过本文的综述，我们期望能够为食品工业的科技创新和产业升级提供有益的启示和思考。
二、膜分离技术基础膜分离技术，作为一种高效的分离、纯化和浓缩方法，近年来在食品工业中得到了广泛的应用。
其基本原理是利用膜的选择性透过性质，在分子级别上实现物质的分离。
膜分离技术的核心在于膜的选择，这些膜可以根据其孔径大小、材料特性和表面性质等因素，被设计成适用于不同的分离任务。
膜分离技术的主要类型包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
微滤主要用于分离颗粒和悬浮物，其孔径较大，可以允许较大的分子或颗粒通过。
超滤则用于分离溶液中的大分子物质，如蛋白质、胶体等。
纳滤则更进一步，可以分离分子量较小的物质，如某些有机物、无机盐等。
而反渗透则是通过高压将溶剂从溶液中分离出来，常用于海水淡化、纯水制备等领域。
在食品工业中，膜分离技术主要用于以下几个方面：用于果汁、饮料的澄清和浓缩，可以去除悬浮物、胶体等杂质，提高产品的清澈度和口感。
用于蛋白质的分离和纯化，可以帮助从复杂的食品体系中提取出高纯度的蛋白质，为后续的食品加工或研究提供便利。
膜分离技术还可以用于乳品的加工、油脂的分离和回收等领域。
膜分离技术的应用现状及研究进展
3、生物技术领域
3、生物技术领域
膜分离技术在生物技术领域的应用主要包括生物发酵、生物医药、生物环保 等。其中，生物发酵是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可以有效 地分离和纯化发酵液中的细胞和细胞代谢产物。在生物医药领域，膜分离技术可 以用于药物提取、药物合成、医学检验等，提高药物的纯度和疗效，以及检测疾 病的灵敏度和准确性。在生物环保领域，膜分离技术可以用于污水处理、废气处 理等，实现废物的减量化和资源化利用。
结论
未来，随着政策支持、市场需求和发展方向的改变，膜分离技术将迎来更多 的发展机遇和挑战。因此，在未来的研究中，需要更加重视膜分离技术的创新和 应用拓展，加强过程优化和智能化控制等方面的研究，推动膜分离技术的可持续 发展。
参考内容
内容摘要
关键词：membranes, separation, purification, filtration, desalination, water treatment, energy production, biotechnology, medicine, environmental protection
膜分离技术的离技术是指利用具有选择性的薄膜，将混合物中的不同组分进行分离、 纯化或富集。膜材料通常为高分子聚合物或无机材料，通过特殊的制造工艺制成 具有不同孔径、厚度、材质和亲疏水性的分离膜。膜分离过程包括物理吸附、化 学反应和物理化学作用等，常见的膜分离方式有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电 渗析等。
4、医药领域
4、医药领域
膜分离技术在医药领域的应用主要包括药物分离、药物纯化、血液透析等。 其中，药物分离和药物纯化是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可 以有效地分离和纯化药物中的有效成分和杂质，提高药物的质量和疗效。在血液 透析中，膜分离技术可以用于治疗肾功能衰竭等疾病，通过清除血液中的有害物 质和过多的水分，达到治疗疾病的目的。
膜分离技术及研究进展
膜分离技术及研究进展人们认识膜现象已有200多年的历史，第一张商品膜的出现至今已有40多年。
膜技术由于高效、实用、可调、节能和工艺简便等，已广泛应用，产生极高的经济效益。
在环境问题的圆满解决，更有效的资源利用和医疗保健等领域，膜技术有着光明的发展前景。
现在已有许多膜分离技术获得大规模应用，如微滤、反渗透、超滤、纳滤、电渗析、渗透蒸发、液膜等，特别是反渗透膜，已经在许多发电厂、制药厂得到利用。
还有不少如双极膜、膜蒸馏、膜萃取等新膜技术也有技术开发上的进展。
1 、几种常见膜分离技术简介及应用现状和进展1.1 反渗透反渗透技术在50年代才开始研究，到60年代末制成具有工业价值的反渗透膜，1971年开始有工业性反渗透装置在电厂投入运行，现在反渗透法进行水处理工艺遍及美国、日本、法国、意大利等国家，我国于70年代末开始引进反渗透装置于发电厂的水处理。
90年代反渗透膜的开发研制成为热点。
现在反渗透技术已有大范围的应用。
1.1.1 反渗透的基本原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想的半透膜。
当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和相同的体积的浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时稀溶液的溶剂将自发的向浓溶液的一侧流动，这一现象称为渗透。
图1是渗透膜的示意图。
当渗透过程达到平衡时，浓溶液侧的液面将会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，称为渗透压。
渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。
若在浓溶液的一侧施加一个大于渗透压的压力，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一现象称为反渗透。
见图2。
反渗透装置就是利用这一原理用高压泵将待处理水经过增压以后，借助半透膜的选择截留作用来去除水中的无机离子的，由于反渗透膜在高压情况下只允许水分子通过，而不允许钾、钠、钙、锌等离子及病毒、细菌通过，所以它能获得高质量的纯水。
膜分离技术应用的研究进展
膜分离技术应用的研究进展膜分离技术应用的研究进展引言膜分离技术是一种将混合物中的组分通过膜选择性地分离出来的方法。
它具有高效、低成本、低能耗等优点，因此在水处理、气体分离、生物医药、食品加工、能源与环境等领域得到了广泛应用。
本文将对膜分离技术的应用进行综述，以了解其在各个领域中的研究进展。
一、水处理领域水是人类生活中不可或缺的资源，而传统的水处理方法受到能耗高、投资大、运行成本高等限制。
膜分离技术因其高效性成为了水处理领域的热门研究方向。
1.1 单元操作膜处理技术膜过滤、膜微滤和膜超滤等单元操作膜处理技术被广泛应用于水处理领域。
膜过滤可以有效地去除颗粒物和胶体物质，膜微滤和膜超滤可去除溶解有机物和微生物。
这些技术在饮用水和废水处理中具有广泛的应用前景。
1.2 反渗透膜技术反渗透膜技术是一种通过阻止物质溶剂通过膜而使水分离的方法。
这种技术具有高效、节能、无污染等优点，已经被广泛应用于饮用水、海水淡化、废水处理等领域。
二、气体分离领域气体分离是指将混合气体中的目标气体分离出来的过程。
膜分离技术在气体分离领域具有广泛的应用前景。
2.1 膜吸附技术膜吸附技术是一种利用膜材料对气体吸附性能进行分离的方法。
这种技术在二氧化碳捕集、石脑油分离、油储气田脱水等领域有着重要应用。
2.2 膜渗透技术膜渗透技术是指以渗透性为基础，通过选择性地将气体分子分离出来的方法。
这种技术在空气分离、氢气纯化、炼油等领域具有重要的应用价值。
三、生物医药领域生物医药领域是膜分离技术的另一个研究热点。
膜分离技术在生物医药领域广泛应用于纯化、浓缩和分离等过程。
3.1 膜过滤技术膜过滤技术在生物医药领域中被广泛应用于细胞培养上清液的无细胞溶解物去除、蛋白质纯化和病毒分离等过程。
3.2 透析与血液滤过技术透析与血液滤过是一种利用膜分离技术实现人体内废物排除和血液纯化的方法。
这种技术在肾脏疾病治疗、血液透析等方面具有重要意义。
结论与展望膜分离技术作为一种高效、低能耗的分离方法，在水处理、气体分离和生物医药等领域得到了广泛应用。
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文章编号:1007-8924(2007)04-0091-05专题综述动态膜分离技术研究进展李晓波,胡保安,顾 平(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)摘 要:介绍动态膜分离技术的概念,着重讨论影响动态膜分离性能的相关因素以及动态膜在污水处理中的应用效果,指出动态膜技术具有良好的应用前景,但目前仍处于试验阶段,尚需深入研究.关键词:动态膜;污水处理;研究进展中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 膜分离技术是当今水处理领域研究的热点,国内外均做了大量的研究工作[1-5],然而,膜污染及膜组件昂贵的价格是阻碍膜技术广泛应用的主要原因.动态膜分离技术采用大孔径材料制作膜组件,降低了膜组件的造价;同时,已有研究表明,动态膜的渗透性能更佳、抗污染能力显著提高[6-8].因此,动态膜作为一项新型的特殊膜分离技术正越来越多地受到国内外水处理技术研究者的关注[9-13].1 动态膜分离技术动态膜作为一种分离技术,包含动态膜的载体及动态膜分离层本身.动态膜的载体指用来承载动态膜的大孔径材料,一般价格低廉、易得,常见的有不锈钢丝网、普通筛网、工业滤布、筛绢等多孔材料和一些高分子材料,如烧结聚氯乙烯管等.动态膜分离层是动态膜分离技术的主体,指依附于动态膜载体之上、执行分离功能的滤饼层或污泥层.它是通过错流过滤或死端过滤的方式将某种固体或胶体微粒沉淀在载体表面上形成的.用于形成动态膜的粒子种类较多,有粘土类矿物、粉状活性炭(PAC )、ZrO 2、MnO 2、聚乙烯醇(PVA )等,也可用被处理的废液中的某种物质作为成膜物质沉淀在载体上形成动态膜,如自生生物动态膜的成膜物质为污水中的活性污泥.目前国内外关于动态膜分离技术的研究主要集中在影响动态膜分离性能的因素及操作参数的优化方面.2 影响动态膜分离性能的因素2.1 pH 的影响p H 对ZrO 2动态膜和MnO 2动态膜的影响较为明显,这是由于MnO 2动态膜和大多数ZrO 2动态膜都是通过化学反应来生成膜粒子的.ZrO 2粒子的形成有两种方法:一种是提高含Zr 4+溶液,如无水ZrCl 4的水溶液的p H 来形成[14],另一种是将ZrOCl 2加入到硫酸溶液中而形成[15].Zr 的水合氧化物在不同p H 下的特性不同,其粒子大小也不同.p H 较低时所生成的粒子粒径较小,随着p H 升高,粒径也逐渐升高.由于小颗粒需要更长的时间堵塞载体的孔隙,所以形成动态膜所需的时间也更长.Altman 等[16]的研究表明,动态膜的形成时间从p H 为3.5时的120min 减少到p H 为6时的45min ;Rumyantsev 等[16]的研究结果则分别是100min 和小于45min.蛋白质的截留率与p H 的关系不是很明显,p H 为3.5、5和6时形成的动态膜的截留率大于p H 为4时的动态膜.MnO 2是KMnO 4的还原产物,其反应式为4KMnO 4+6HCOONa =4MnO 2↓+2K 2CO 3+3Na 2CO 3+3H 2O +CO 2↑收稿日期:2005-09-06;修改稿收到日期:2006-01-17作者简介:李晓波(1970-),男,河南省人,博士生,主要从事水污染治理技术的研究.第27卷 第4期膜 科 学 与 技 术Vol.27 No.42007年8月MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Aug.2007KMnO4在酸性、中性、碱性条件下的氧化还原性质各不相同,因此不同p H条件下所制备的MnO2动态膜的性能有所差别.Muhammad等[17]研究结果表明,同一KMnO4浓度下,p H越高,MnO2沉淀越快,动态膜的过滤阻力越大,截留率越高.Cai等[18]的研究也表明,随着p H从3升高到9,MnO2动态膜的形成时间缩短,膜通量先降低后升高.2.2 成膜物质浓度的影响ZrO2动态膜和MnO2动态膜的性能也与反应物的浓度有关.Chen[15]的试验证明,[H2SO4]/[ZrOCl2]比值越小,反应生成的ZrO2胶体粒子及形成的动态膜的孔径越小,动态膜的通量减小,截留率升高.同时,胶体粒子越均匀,动态膜的孔径分布范围也越窄,分离性能更好.如[H2SO4]/[ZrOCl2]比值为0.6时所形成的ZrO2动态膜,对牛血清蛋白的截留率为近100%,而葡萄糖可自由通过,分离效果极佳.对于MnO2动态膜,同一p H时,存在一个最佳的KMnO4浓度值,这是因为MnO2粒子沉淀太多或太少对动态膜的性能都是不利的:粒子沉淀太多,将会堵塞膜孔,导致通量降低和运行时间减少; MnO2粒子沉淀太少,又不足以完全覆盖载体表面,致使出水浊度升高,分离效果变差,水质下降[19]. Cai等[18]发现,随着还原剂HCOONa浓度增加, MnO2动态膜形成时间缩短,纯水通量降低.Li等[6]制备PVA复合动态膜时发现,涂膜液中PVA浓度增加,将使载体孔径变小,膜出水通量随之下降,但蛋白质的截留能力由质量分数0.1%时的约86%上升到质量分数0.8%时的97%左右.2.3 载体性质的影响载体的孔径会影响在该载体上形成的动态膜的性能.对于自生生物动态膜载体的最佳孔径,大多数研究者均认为,虽然载体孔径为200μm和500μm 的动态膜同样可以截留活性污泥,但100μm最为合适,分离效果更好[8,20].Li等[6]发现随着载体膜孔径的增大,PVA复合动态膜的通量升高,蛋白质截留率下降.Altman等[16]对ZrO2动态膜的研究表明,孔隙率低、致密的载体,形成动态膜需要的时间短,动态膜的通量小且下降速度快,但出水水质好,浊度低,分离效果较好.吴盈禧[21]用具有空间网状结构的材料代替了原来单编织的筛绢后,自生生物动态膜的过滤性能有了明显改善,在40L/(m2・h)的通量下,自生生物动态膜反应器稳定运行了33天,压差由零上升到245Pa.2.4 错流速度的影响错流速度对出水通量的影响,不同研究者的结论不同.Li等[10]认为,随着错流流速的增加,出水通量反而减小.而Noor等[9]在试验中发现在一定的错流速度范围内,稳定状态时的出水通量是相似的.因此认为,决定动态膜性质的主要因素不是错流速度,而是错流速度和高岭土浓度的相互结合.高岭土浓度为333mg/L,错流流速为1.6m/s时形成的动态膜性能最好,此时的出水通量的下降速度较为缓慢,且最初的出水浊度最低,仅为2.1N TU.2.5 后处理条件的影响Altman等[16]对试验中所形成的ZrO2动态膜进行了后续处理,用该动态膜过滤聚丙烯酸(PAA),得到ZrO2-PAA复合膜.有效膜孔径的比较及过滤试验均证明PAA后处理对于ZrO2动态膜来说是十分必要的,它可以降低有效孔径,增加截留率.后处理对PVA复合膜的性能的影响是十分明显的.Li等[6]试验结果表明,浸泡在80℃纯净水中进行后处理24h后,PVA膜的通量比未经后处理的膜高许多,而它们的蛋白质截留率相差不大,经过后处理的复合膜的蛋白质截留率仍相当高.这是由于在后处理时,起成孔作用的添加剂被更完全地分离出去,一些在交联反应中未交联的短链PVA分子,可以在热水浸泡过程中溶解入水里.另一方面,经80℃的热水处理后,膜的蛋白质截留率维持不变,说明了PVA复合膜的稳定性.以上结果表明,这种后处理可以改善PVA复合膜的总体表现,既提高了通量和稳定性,又不改变其蛋白质截留率.3 动态膜分离在污水处理中的研究 动态膜优良的分离效果主要通过出水的悬浮固体(SS)浓度来体现,膜通量的大小和过膜压力则表征了动态膜的渗透性能.目前动态膜分离技术正在发展过程中,在污水处理中的应用还处于实验性尝试阶段,研究最多的是自生生物动态膜.3.1 自生生物动态膜自生生物动态膜的制备较为简单.一般采用某种廉价的大孔径过滤材料(如尼龙纤维滤网、筛绢、 ・92 ・膜 科 学 与 技 术第27卷 不锈钢丝网等)作为动态膜的载体,制成平板式过滤组件,代替膜生物反应器(MBR)中的微滤或超滤膜,在过滤的过程中,微生物及其代谢产物所组成的活性污泥即在载体上沉积形成自生生物动态膜.其实质就是过滤过程产生中的滤饼层和凝胶层,然而通过适当的控制,将其由不利因素转化为可利用的分离层,处理效果几乎同样可以达到微滤或超滤的水平.Fuchs等[11]以尼龙纤维滤网代替MBR中的微滤或超滤膜,组成自生生物动态膜反应器处理生活污水,最长运行周期为3周,出水SS浓度小于12 mg/L,COD约24mg/L,BOD5低于5mg/L,最高通量可达150L/(m2・h).在试验中还模拟了实际污水处理厂24h内的流量变化情况,发现流量波动会使出水SS升高.范彬等[22]则采用孔径为0.1mm左右的筛绢制成平板型过滤组件,代替微滤膜或超滤膜形成一体式的MBR,利用运行过程中形成于组件表面的自生生物动态膜过滤出水,研究了这种MBR对城市污水的处理效果.结果表明,用筛绢直接过滤城市污水可以在比较短的时间内形成自生生物动态膜,并且达到良好的分离效果,过滤开始35min后出水中即检测不到SS;动态膜生物反应器对氨氮去除率达80192%,充分说明硝化菌大量繁殖并被有效地截留在反应器内.膜阻力计算结果表明,自生生物动态膜的总过滤阻力要比传统MBR中的膜过滤阻力小2～3个数量级[23].高松等[13]以静态试验的方式,用200目的不锈钢丝网作为动态膜形成的载体,在普通曝气池污泥浓度下,研究了自生生物动态膜处理生活污水和工业废水混合水的过滤性能,结果出水SS为零,浊度小于1N TU.吴季勇等[20]研究也证明,自生生物动态膜出水水质优良,SS未检出,浊度小于2N TU,动态膜对有机物的平均去除率18.6%.膜通量20.8L/(m2・h)下系统稳定运行40天,出水水头压差保持在0.09 kPa左右.熊丽等[12]发现,孔径为0.1mm左右的筛绢作为载体形成的自生生物动态膜在膜通量为13.9, 16.7,20.8L/(m2・h)三种情况下均可稳定运行30天以上,对生活污水中COD的去除率大于90%,出水COD为20～30mg/L,污水中的悬浮固体几乎被完全截留、分离,出水中未检测到SS,而且动态膜生物反应器也具有较强的抗冲击负荷能力,在最大流量时膜通量达112.5L/(m2・h)冲击负荷下,动态膜仍比较稳定,并没有受到破坏,仍然表现出对悬浮物的良好分离能力,出水SS不受影响,均低于检出限.Lee[24]在进行传统MBR研究时,发现由于动态膜的形成,减少了小粒子及溶解性物质与膜面的接触机会,从而减缓了膜污染,动态膜还能降解部分有机物,提高污染物的截留率,改善出水水质.3.2 预涂动态膜张捍民等[25]采用孔径56μm的工业滤布制作膜组件,以PAC作为预涂剂,组成预涂动态膜-生物反应器,对比了预涂膜、未预涂膜和0.4μm中空纤维膜的污染物去除效果和膜污染状况.试验结果发现,预涂动态膜优良的固液分离效果使得污染物质去除效果更好,COD去除率为97.5%,氨氮去除率96.7%,而且预涂膜可以将污染物质和微生物与膜材料表面隔开,从而减轻膜污染,降低膜阻力,比中空纤维膜组件过滤阻力低1～2个数量级.运行1128h后,操作压力仅上升至6kPa,并且只需刷洗,膜通量就可以100%恢复.其它种类的预涂动态膜,如MnO2[17-19]、ZrO2[15,26,27]动态膜及粘土类矿物制备的动态膜[28,29],在废水处理实验中也表现出了良好的分离效果.Cai等[18]制备了MnO2动态膜并进行了硅藻土生产废水和含油废水的处理试验,最大的浊度去除率大于98%.污染后的MnO2动态膜清冼和再生很简单,酸冼即可使载体的通量100%恢复,可以反复使用形成MnO2动态膜,降低了膜组件的造价.高波等[26]用ZrO2动态膜进行了从纺丝工艺中的Lyocell纤维素溶解废水中回收Lyocell纤维素溶剂(NMMO)的研究,过膜压差150kPa,膜表面错流速度0.05m/s左右,纤维素的分离效率近100%.Kryvoruchko等[28]进行了用不同种类粘土矿物制备的动态膜处理含Co废水的研究发现,蒙脱石动态膜的效果最好,可使Co的去除率由92.8%升高至98.3%.Noor[9]在试验中发现,制备预涂动态膜时,涂膜溶液必须用清水,不能用二级出水,因为二级出水中的胶体和悬浮粒子会与成膜材料竞相吸附在载体 第4期李晓波等:动态膜分离技术研究进展・93 ・ 表面,导致动态膜的纯度降低,膜通量下降太快.4 结论动态膜分离技术采用大孔径材料作载体制备膜组件,较大程度上降低了膜组件的价格,同时,动态膜的抗污染能力更强,渗透性能更佳,出水水质比二级出水也有显著的提高,而且制备技术简单,清冼和再生容易,是进一步推进膜技术大规模工业化应用的一条有效途径.在污水处理领域,这种技术有望形成传统沉淀液固分离技术与传统微滤(超滤)膜分离技术之间的一条中间道路,它的分离效率高于前者,初期投资和运行费用低于后者.现在,动态膜分离技术的研究尚处于起步阶段,需要在动态膜的形成机理及影响动态膜分离性能的因素方面作更深入的研究,以使其尽早进入污水处理实用工程领域.参考文献[1]Marcus V G,Vallero,Lettinga G,et al.High rate sulfatereduction in a submerged anaerobic membrane bioreactor (SAMBaR)at high salinity[J].J Membr Sci,2005,253 (1-2):217-232.[2]Y eona K-M,Parka J-S,Leea C-H,et al.Membranecoupled high-performance compact reactor:A new MBR system for advanced wastewater treatment[J].Wat Res, 2005,39(10):1954-1961.[3]Schoeberl P,Brik M,Bertoni M,et al.Optimization of op2erational parameters for a submerged membrane bioreactor treating dyehouse wastewater[J].Sep Pur Technol,2005, 44(1):61-68.[4]G ao yong,Zhang Guanghui,Zhang Dong,et al.Treatmentof the wastewater containing low-level241Am using floc2 culation micro-filtration process[J].Sep Pur Technol, 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