第七章(下) 膜分离技术知识要点温习

保留体积小，单位体积中所 含过滤面积大，可以逆流操 作，压力较低，设备投资低
料液需要预处理，单根纤维管 损坏时，需调换整个组件，不 够成熟
6.膜的污染、防治及清洗
• 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
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，
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• 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。
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
水力方法
表面活性剂如SDS、吐温
(MF) 0.02～10μm 0.2 MPa
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
(UF) 0.001～0.1μm 0.5 MPa
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。
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。
• 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。
无水乙醇生产
膜与生 物技术
反渗透 (RO)
带皮层不对称复 合膜＜1 nm
1.0 MPa 10 MPa
～优先吸附、海水或苦咸水的
溶解扩散
淡化
几乎可去除水中一切杂 质，包括悬浮物、胶体、 有机物、盐、微生物等。
工作压力高；制水 率低；能耗大。
种类
具体分类
纤维素衍生物 再生纤维素，硝酸纤维素，二醋酸纤维素，三醋
Hale Waihona Puke Baidu
类
酸纤维素，乙基纤维素，其他纤维素衍生物
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
组件
优点
缺点
板框 式
螺旋 卷式
管 式
中空 纤维 式
保留体积小，操作费用低的 压力降，液流稳定，比较成 熟
投资费用大，大的固含量会堵 塞进料液通道，拆卸比清洁管 道更费时间
聚砜类 双酚A型聚砜，聚芳醚酚，酚酞型聚醚酚，聚醚酮
聚酰胺类
脂肪族聚酰胺，聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，交联 芳香聚酰胺
聚酰亚胺类
脂肪族二酸聚酰亚胺，全芳香聚酰亚胺，含氟聚 酰亚胺
聚酯类 涤纶，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚碳酸酯
聚烯烃类 聚乙烯，聚丙烯，聚4-甲基-1-戊烯
乙烯类聚合物 聚丙烯腈，聚乙烯醇，聚氯乙烯，聚偏氯乙烯
海水与苦 咸水淡化
电厂锅炉 供水脱盐
超纯水制备
食品工业
水的脱盐 和净化
医疗、卫生方面
应用
石油、化 工方面
医疗应用 中药提炼 回收有机蒸气 制取富氧空气
城市家庭饮 用水的净化
环境工程
电泳漆
废水
电 纤维 造纸 其
镀 废 水
工业 废水
工业 废水
他 废 水
其他方面 脱 交通、 气 运输方 膜面
国防上 的应用
第十一讲 膜分离技术 复习
（10min）
主要知识点
• 1.膜常见的分类、材料 • 2.膜分离机理 • 3.膜分离组件与设备 • 4.膜污染、防治与清洗 • 5.膜分离技术的应用
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 0.01 MPa～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
设备投资低，操作费用也低， 料液需经预处理，压力降大，
单位体积中所含过滤面积大， 易污染，难清洗，液流不易控
换新膜容易
制
易清洗，单根管子容易调换， 对液流易控制，无机组件可 在高温下用有机溶剂进行操 作并可用化学试剂来消毒
高的设备投资和操作费用，保 留体积大，单位体积中所含有 过滤面积较小，压力降大
碳溶酸液盐可和使氢沉氧淀化物物松。动用这、的些乳清洗剂
化和分散。当去除诸如硅
酸盐等特别难以去除的沉 积物时,交替使用碱清洗剂
和酸清洗剂。
气－液脉冲 反冲洗涤 循环洗涤
酸碱液 表面活性剂 螯合剂 氧化剂
酶 化学清洗液
内压式中空 纤维膜使用
7、膜分离技术的应用
乳品 酒类 果汁 酶制剂 医疗、卫 加工 生产 加工 生产 生用水 药品生产
含硅聚合物 聚二甲基硅氧烷，聚三甲基硅氧烷
含氟聚合物 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯
甲壳素类 无
RO membrane UF membrane
NF membrane MF membrane
原理 动漫
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