膜知识及应用手册

安徽普朗膜公司
膜知识培训教材
一、概述
膜分离技术是近几十年发展起来的高新技术，这些年发展尤为迅速。

１９５３年Ｒｅｉｄ等人第一次提出用反渗透技术进行海水淡化，１９６０年Ｌｏｅｄ和Ｓｏｕｒｉｒａｊｉｎ研制出了第一张具有实用价值的反渗透膜，这标志着现代膜科学技术的诞生。

中国对膜的研究开发和使用已经有４０多年的历史。

目前微滤、渗析、电渗析、人工肾、反渗透、超滤、纳滤、气体分离、无机膜、渗透汽化、液膜、控制释放以及膜接触和膜择应器等技术正在广泛用于石油、化工、环保、能源、电子、重工、轻工、食品、饮料、医药和生物工程等行业中，并产生了明显的经济效益、社会效益和环境效益，目前应用越来越广，作用也越来越大。

膜可以是固相、液相、甚至是气相的。

用各种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种各样的特性。

一直以来，膜的概念都没有明确的定义，从事不同领域研究的专家们对于膜的定义理解并不完全相同，不过表达的基本意思是一样的。

1984年，
Lakshminarayanaiah把膜广义地定义为“起栅栏作用，阻止块体移动而允许一个或几个物类有序通过的相”。

膜从广义上可定义为两相之间的一个不连续区间。

这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。

然而对于许多人来说，膜还是一个陌生的字眼，其实膜就在我们身边。

如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。

随着国民经济的迅速发展，膜分离技术的应用领域不但会越来越广泛，而且其会被越来越多的人认识和接受。

据初步统计，2001年全
世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美元，成套设备和膜工程的市场则已达到数百亿美元，而且每年还在以10%~20%的幅度递增，显示出这一新兴产业的广阔前景.
我们公司在膜法物料提取领域有着丰富的经验，已成功开发出不少微滤、超滤、纳滤、反渗透膜的应用工艺。

以下针对微滤、超滤、纳滤、反渗透膜的性质，结合我们公司生产的膜组件成套设备，作一些介绍，
希望对大家有些帮助
错流过滤示意图
进水
泵
半透膜
浓水阀
浓水产水
超滤(UF)
超滤能截留0.002~0.1 微米之间的颗粒和杂质，超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，但将有效阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表征超滤膜的切割分子量一般介于1,000~100,000 之间，超滤膜两侧的运行压差一般为
1~7bar。

我们对氨基酸等发酵液的处理,常采用30万管膜过滤掉其中的微生物和大分子有机物.
发酵液过滤液
3英寸管式膜
纳滤(NF)
纳滤是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为1 纳米（0.001 微米）而得名，纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，它截留有机物的分子量大约为200~400 左右(也有报道说在200---1000)，截留溶解性盐的能力为20~98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液，如氯化钠及氯化钙的脱除率为20~80%而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为90~98%。

纳滤膜一般用于去除地表水的有机物和色度，脱除井水的硬度及放射性镭，部分去除溶解性盐，浓缩食品以及分离药品中的有用物质等，纳滤膜两侧运行压差一般为3.5~16bar。

我们常用M5-1纳滤膜进行物料的脱色处理
M5-1 纳滤4 0 4 0 膜
纳允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜称为纳滤膜；
反渗透(RO)
反渗透是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100 的有机物，但允许水分子透过，醋酸纤维素反渗透膜脱盐率一般可大于95%，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%。

它们广泛用于海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离等过程，在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低操作费用和废水排放量。

反渗透膜两侧的运行压差当进水为苦咸水时一般大于5bar，当进水为海水时，一般低于84bar。

我们常用反渗透M1-1膜浓缩物料和制备纯水。

M1-1反渗透4040膜
允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半
透膜称为反渗透膜；
膜组件：膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件；
膜组件
膜装置：由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安滤器、就地控制盘柜和机架组成的可独立运行的成套单元膜设备称为膜装置，膜过滤过程通过膜装置来实现
膜系统：针对特定水源条件和产水要求设计的，由预处理、加药装置、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的完整膜法处理工艺过程称为系统。

化合物分子式温度℃容度积K sp-LogK sp 氢氧化铝
磷酸铝
碳酸钡
硫酸钡
氟化钙
磷酸钙
硫酸钙
氢氧化亚铁
硫化亚铁
氢氧化铁水合磷酸铁碳酸铅
氟化铅
硫酸铅
氨化磷酸镁碳酸镁
氟化镁
氢氧化镁磷酸镁
氢氧化锰
强酸阳树脂软化
可以使用Na+离子置换和除去水中结垢如Ca+ . Ba2+和Sr2+.交换饱和后的离子交换树脂用NaCL再生，这一过程称为原水软化处理。

反渗透膜去除物料中的水分;用于浓缩;
一般的膜孔径
⏹MF:5-0.1um=100nm-5000nm ⏹UF:0.1-0.01um=10nm-100nm ⏹RO,NF:0.001um=1nm
⏹流道:
⏹30mil----0.75mm
⏹47mil----1.20mm
⏹90mil-----2.3mm。