膜分离PPT课件

根据 膜的 结构
根据 膜的 功能
固液天合 体体然成 膜膜膜膜
多 孔 膜
致 密 膜
离 子 交 换 膜
渗 析 膜
微 孔 过 滤 膜
超 过 滤 膜
反 渗 透 膜
渗 透 汽 化 膜
气 体 渗 透 膜
无机材料膜 有机高分子膜
固体膜
根据膜断面 的物理形态
根据固体 膜的形态
对称膜 不对称膜
复合膜
平板膜 管式膜 中空纤维膜 核径蚀刻膜
第6章 膜分离技术
知识点：膜分离过程的分类及定义，膜分离机理，膜分离 理论，超滤速度的影响因素，超滤膜污染及再生，超滤的 操作方式及设备，膜分离过程的应用实例。
重点：膜分离过程的分类，概念，实质及其适用范围。超 滤膜污染的常规处理方法，膜分离机理的毛细管流动模型 和溶解扩散模型，传递理论中过滤模型和浓差极化问题， 超滤器的型式及其方式。
常用膜分离技术的基本特征
项目 膜类型 操作压力 分离机理 适用范围
技术特点
不足之处
微滤 对称微孔膜 0.01MPa～颗粒大小、含微粒或菌体溶操作简便，通水量大，工有机污染物的分
(MF) 0.02～10μm 0.2MPa
形状
液的分离 作压力低，制水率高。 离效果较差。
超滤 不对称微孔膜 0.1 MPa～颗粒大小、有机物或微生物
水力方法
表面活性剂如SDS、吐温
80 、 Triton 、 X-100物( 一理种方法
非除由离了醋强酸子酸纤型和维表碱等面材外活料，性制螯剂成合)等的剂膜，
金碱通胺在效以和能在也物羧等于酸酸碱由在用剂当固载属溶常四选选非许同果用。酸。溶在钙清于膜 能 清 会 定 体膜洗硫液是醋用择离，多 膜于常、其解去等洗8不当通水洗造化上为不氯化0中的方有洗酸时子可 ，场结去用葡中碱除钙溶0能N量解。成酶，适2起进物氯螯m效，(须合 合型但根a0除的萄，土诸基液清法耐E难蛋但新形用gOp0作行方(合的效D/加有造的据有H相～污螯糖葡金如垢包H高L以白使的式含T用清面铁为。果N或以表很成实些当4染合酸萄属碳、括A温恢质用污，载0a时洗是离1E很)表注面好新际阴C于0膜剂和糖硫酸氧磷、和0复的酶染把体Dm，，有l子～好面O意活的的情离4有柠酸酸T钙化酸磷极g时含清。酶液化0可其A效()1/。活。性况子清污F，0沉乙檬在盐L和铁盐羧1端，酶洗如固进常～e学以用的活。性洗 染剂加型3其积二酸强。磷和、基p须 清 剂 采 定 行用+用 量。性H方剂最)用采 洗 不 在 清，法所
纤维素衍生物类
聚砜类
聚酰胺类
聚酰亚胺类
高分子分 离膜材料
聚酯类 聚烯烃类 乙烯类聚合物
具体分类
含硅聚合物
膜
含氟聚合物
材
甲壳素类
料
Pd膜及Pd合金膜
种
致密的金属膜 Ag膜及Ag合金膜
类
氧化锆膜 致密膜 致密的固体电解质膜 复合固体氧化膜
多孔负载膜
无机膜
致密的”液体充实固体化“动态原位形成的致密膜 多孔金属膜，多孔不锈钢膜
(UF) 0.001～0.1μm 0.5MPa
形状 溶液的分离
与微滤技术相似。
与微滤技术相似。
纳滤 带皮层不对称复0.5 MPa～优先吸附、硬水或有机物溶可对原水进行部分脱盐和常需预处理，工作 (NF) 合膜1～50 nm 2.5 MPa 表面电位 液的脱盐 软化，生产优质饮用水。 压力较高。
反 (R渗 O透 ) 带合 皮膜 层＜ 不1对n称 m复11.00MM PaPa～优 溶先 解吸 扩附 散、海水或 淡 苦 化 咸水的质 有 几 ， 机 乎 包 物 可 括 、 去 悬 盐 除 浮 、 水 物 微 中 、 生 一 胶 物 切 体 等 杂 、 。工 率作 低压 ；力 能高 耗； 大 制。 水
膜污染 膜的劣化 水生物(附生)污垢 浓差极化
膜污染的预防
①预处理法： ②开发抗污染的膜： ③加大供给液的流速
污染膜是否清洗的判据
①根据膜分离装置进出口压力降的变化： ②根据透水量或透水质量的变化： ③定时清洗：
污染膜的常用清洗方法
①采用增大流速、逆洗、脉冲流动，超声波清洗等机械方法。
难点：膜分离机理和传递理论。
目录
1.膜分离概述 2.膜的分类膜分离概述 3.膜分离技术的发展历史 4.膜分离机理 5.膜分离组件与设备 6.膜污染、防治与清洗 7.膜分离技术的应用 8.膜分离技术的展望与趋势 9.各种膜分离技术介绍
1.膜分离概述
定义 膜分离技术的特点 各种膜分离过程的简介
膜科学的发展史
续表：
膜工业的发展史
4.膜分离机理和传递理论
优先吸附-毛细管流动模型 溶解-扩散模型 孔模型 氢键模型
优先吸附--毛细孔流动模型
溶解扩散模型
具体过程包括：
①溶质和溶剂在膜的料 液侧表面外吸附和溶解。
②溶质和溶剂之间没有 相互作用，它们在各自 化学位差的推动下仅以 分子扩散方式（不存在 溶质和溶剂的对流传递） 通过反渗透膜的活性层。
原理
RO membrane UF membrane
NF membrane MF membrane
原理 动漫
纳滤在工业上的应用
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2.膜分离材料分类 膜的种类 膜材料的种类 表征膜性能的参数
膜的种类
根据 膜的 材质
根据 材料 来源
③溶质和溶剂在膜的透 过液侧表面解吸。
5.膜分离操作方式
间歇操作 浓缩模式 透析过滤模式
连续操作 单级连续操作 多级连续操作
5.膜分离组件与设备
板框式膜组件 卷式膜组件 管式膜组件 中空纤维膜组件 膜分离设备流程图
各种膜组件的优缺点比较
膜分离设备流程图
6.膜的污染、防治及清洗
多孔膜 多孔Ni膜，多孔Ag膜，多孔Pd膜，多孔Ti膜 多孔陶瓷膜，包括Al2O3膜，SiO2膜，ZrO2膜，TiO2膜
（多孔玻璃膜分子筛膜，包括碳分子筛）
表征膜性能的参数
孔的性质 水通量 耐压能力 pH适用范围 对热和溶剂的稳定性 截留分子量分布
3.膜分离技术的发展历史
膜科学的发展史 膜工业的发展史
②添加酸、碱、酶（蛋白酶）、螯合剂或表面活性剂等起溶 解作用的物质。
③添加过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸盐等起氧化作用的物质。
④添加磷酸盐和聚磷酸盐等起渗透作用的物质。
⑤改变离子强度、pH值和ξ电位等起切断离子结合作用的 方法。
判断清洗成功与否的标准
标准 保存
浓差极化与膜污染的防治方法
1、预处理法 2、膜表面改性 3、改善膜表面的流体力学条件 4、附加场的方法 5、反冲 6、机械方法 7、其他方法