纳滤膜

纳滤膜
纳滤膜

纳滤膜(NF)设备

一、纳滤膜的基本性能

近年来,纳滤膜(NF)由于其分离范围广,在城市市政水处理的应用中得到了重视,这是因为纳滤膜不仅可以在低压下对原水软化和适度脱盐,而且因为可脱除三卤甲烷(THM)色度、细菌、病毒和溶解性有机物,因而日益受到青睐。

1.纳滤(NF)膜介于反渗透(RO)膜与超滤(UF)膜之间,反渗透(RO)几乎对所有的溶质都有很高的脱盐率,但纳滤(NF)膜只对特定的溶质具有高脱盐率,如能透过一

价离子的20%~80%,能脱除二价离子和多价离子90%~99%,当只需部分脱盐时,纳滤是

一种代替反渗透的有效方法。

2.纳滤(NF)膜主要去除直径为1mm左右溶质离子,截留分子量大约为200以上,排除能力为90%~99%,在饮用水领域,主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、农药、色度、

合成药剂、可溶性有机物、Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。纳滤(NF)膜的一个

很大的特征是膜本体带有不同的电荷,这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截

留分子量达数百的重要原因。

二、纳滤膜的特点

1.在分离过程中,它能截留水中的有机物,实现高分子量与低分子量(200~1000MW)的有机物分离,并同时透析盐,即集浓缩与透析为一体。

2.应用于水中的单价盐,不需高脱盐率,可实现不同价态离子的分离。

3.由于无机盐能通过纳滤膜而透析,使得纳滤过程的反渗透压力远比反渗透过程的低可实现低压力操作,节约动力。

三、纳滤膜(NF)的应用

1.软化水处理

对于大多数溶解固体低于2000mg/l的水,纳滤膜可在70~100psi的压力下生产饮用水。而低压反渗透膜要在200psi下操作才能生产出较高质量的渗透水。

2.饮用水有害物质的脱除

传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浊物和细菌,而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。而纳滤膜由于本身的性能特点,可脱除河水及地下水中含有的三卤甲烷中间体THM(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、家药、异味物质、硝酸盐、氟、硼、砷等有害物质,因此纳滤十分适于饮用水领域。

3.中水、废水处理

4.食品、饮料、制药行业领域中的应用。

如各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶料、酒类、酱油、调味品等的浓缩、精制。

5.化工工艺过程水溶液的浓缩、分离。

如化工、染料的水溶液脱盐处理。

综上所述:纳滤膜的性能主要适用于以下方面:

1.去除颜色和总有机碳(TOC)

2.去除自然界有机物(NOM)和合成有机物(SOC)

3.从氯化前的饮用水中去除三卤甲烷的前身(腐植酸和富维酸)

4.去除总溶解固体中的硬度

5.水的部分除盐。

6.浓缩食品和药物工业中的有价值化学品及浓缩酶的预产物

7.去除以地下水生产的饮水中的硝酸盐等

纳滤膜的结构以及原理

一纳滤膜原理及现代工业应用 纳滤膜的定义 透过物大小在1-10nm,膜表面分离层可能拥有纳米级(10nm以下)的孔结构,故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。 纳滤膜工作原理 纳滤是在压力差推动力作用下,盐及小分子物质透过纳滤膜,而截留大分子物质的一种液液分离方法,又称低压反渗透。纳滤膜截留分子量范围为200-1000MWCO,介于超滤和反渗透之间,主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。 纳滤膜概述 1. 纳滤系统多采用错流过滤的方式。错流方式避免

了在死端过滤过程中产生的堵塞现象:料液流经膜的表面,在压力的作用下液体及小分子物质透过纳滤膜,而不溶性物质和大分子物质则被截留; 2. 料液具有足够的流速可将被膜截留的物质从膜表面剥离,连续不断的剥离降低了膜的污染程度,因而可在较长的时间内维持较高的膜渗透通量。 3. 错流过滤是最有效、最可靠、最可以创造经济效益的膜分离手段。 4. 错流过程同时避免了在死端过滤(如板框压滤机、鼓式真空过滤机)过程中依靠滤饼层进行过滤的情况,分离发生在膜表面而不是滤饼层中,因而滤液质量在整个过程中是均一而稳定的。滤液的质量取决于膜本身,使生产过程完全处于有效的控制之中。 卷式纳滤膜的结构 卷式纳滤膜组件设计简单,填充密度大,内部结构为多个“膜袋”卷在一多孔中心管外形成,膜袋三边粘封,另一边粘封于多孔中心管上,膜袋内以多孔支撑材料形成透过物流道。膜袋与膜袋间以网状材料形成料液流道,料液平行于中心收集管流动,进入膜袋内的透过物,旋转着流向中心收集管,并由中心收集管流出。 二、系统操作规程

A. 系统启动前的准备工作 检查物料的供应是否正常。 检查所有的电器设备连接和接地是否完好。 检查所有的仪表是否完好。 检查所有的管道、阀门是否完好。 检查所有的泵的润滑。 进料前保证系统内充满水。 启动系统电源,点动所有的泵,检查泵的旋转方向是否正确。 B. 系统运行程序 1、打开系统进料管路阀门:进料罐底阀,保安泵进出口阀,过滤器进出口阀,输送泵泵进出口阀; 打开纳滤系统内相关阀门:循环泵出料阀,膜设备进料阀,膜设备出料阀,膜设备滤出液阀,打开浓缩液出口阀; 膜运行模式切换成恒流量模式; 启动保安泵泵,使系统保持相应压力,用料液充满膜系统。 打开输送泵进出阀,启动输送泵。 启动循环泵(依次1#,2#,3#,且待前一组到达相应流量再启动下一组泵),缓慢调节浓缩液出口阀,以达到需要的压力以及浓缩倍数。

纳滤膜分离技术在染料生产中的应用研究

纺织学报第24卷第4期 纳滤膜分离技术在染料生产中的应用研究 刘梅红苏鹤祥俞三传高从踏 (浙江工程学院,杭州,310033)(上海染化八厂)(国家海洋局杭州水处理开发中心) 摘要;研究纳滤膜分离技术在染料生产中的应用。对纳滤膜和组箍的选择,膜法染料除盐、精制和浓缩工艺.膜法染料生产工艺优化,以及膜的污染和清洗等作了分析和讨论。 关■词:染料膜分离技术应用研究 中圈法分类号:Ts190.2文献标识码:A 膜分离技术具有高效、低能耗、工艺简单、操作方便、过程易控制、无污染等优点,是一种新型分离技术。纳滤膜分离技术主要基于孔径筛分效应来实现对物料的选择性分离,膜对分子量大于200的有机物有较高的截留率,而对低分子有机物和小分子盐类则基本上透过,从而实现对不同分子量物质的选择性分离和大分子有机物与小分子盐类的分离,近几年来,纳滤膜技术在生物、医药、化工等行业的产品的分离、精制、浓缩等方面得到了广泛应用,并取得了良好的经济和社会效益““。。 染料生产的通常工艺制成的液体粗制品,需盐析、过滤、并加水稀释、再喷雾干燥”o,得到的固体粉状染料含盐量高(约30wL%)、纯度和品质不高,同时将产生大量高盐度、高色度、高cOD的浓废水,严重影响经济效益并污染环境,因而,提高我国染料工业产品的品质和价值十分重要。20世纪90年代起,国际上采用先进的纳滤膜技术,将制成的液体粗制品,通过纳滤膜技术进行一次性浓缩、脱斌,再喷雾干燥,既节约了干燥热能,又提高了染料的纯度和品质,提升了染料的价值,具有较好的经济效益;同时还大大降低了废水污染,为一绿色生产工艺,是目前国际染料工业的发展方向之一。上海染料化工八厂,在国内率先将膜分离技术应用于染料的生产中,通过纳滤膜技术对染料水溶液进行除盐、精制和浓缩,不仅提高了产品的纯度、降低生产能耗,又减少了废水的排放量,取得了显著的经济和社会效益。研究纳滤膜技术在染料生产应用过程中对膜的选择、除盐浓缩工艺及优化、膜的污染与清洗等,可为膜分离技术在染料生产中的推广应用提供依据。留住,因而选择合适的纳滤膜十分关键。首先是选择纳滤膜的孔径范围,这是纳滤膜选择性分离染料和低分子有机物、盐类的基础,通常用膜对Nacl的截留率来表征纳滤膜的孔径大小,膜对№cl的截面率越大,膜的孔径就越小…;在满足染料全部截留的要求下,较大孔径的纳滤膜有利于其它物质的透过,实现高效选择分离;当然,在实际生产中,必须能同时满足多种染料除盐、浓缩的要求,膜孔径的选择必须保证能全部截留多种染料。其次是膜材料的选择,必须考虑膜材料与有机物的相容性、膜材料的荷电性及其与溶质的相互作用、膜的污染及清洗等问题;纳滤膜材料主要有醋酸纤维素、芳香聚酰胺、磺化聚醚砜“j,醋酸纤维素纳滤膜与阴离子型染料的相容性较好,但其适用的pH范围相对较窄;芳香聚酰胺类纳滤膜,分离性能优异,对染料的截留率高,pH适用范围宽,但易被污染;磺化聚醚砜纳滤膜带有强烈的负电荷,很适宜阴电荷性染料,耐酸碱性好,但体系中不允许有阳荷性溶质,否则极易被污染。 根据所处理染料的分子量大小、染料溶液的特性,在小试研究的基础上,选择了对№a(2000mg,L)截留率为50%的醋酸纤维素纳滤膜,表l给出了该类纳滤膜对不同染料的截留性能。 裹1纳滤膜对不同染料的截留性能 l纳滤膜及组器选择染料生产中主要使用卷式和管式两类膜组器,采用纳滤膜技术对染料粗制品进行除盐、精制卷式膜组器的优点是单位体积有效膜面积大、价格和浓缩,染料水溶液中的无机盐、低分子有机物和水低,缺点是物料粘度、浓度不能太高;管式膜组器较在压力作用下将透过纳滤膜,而染料则被纳滤膜截适用于粘度、浓度较高的物料,同时可用海绵球清洗 万方数据

纳滤膜的离子选择性研究

纳滤膜的离子选择性研究 2010-02-11 来源: 印染在线点击次数:555 关键字:纳滤膜荷电膜离子选择性 王薇,李国东,杜启云 纳滤(nanofiltration,简称NF)膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,因能截留物质的大小约为1纳米而得名。纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间,通常纳滤分离需要的跨膜压差为0.5~2.0MPa,比反渗透达到同样的渗透通量所需施加的压差低0.5~3.0MPa。对溶质的电荷选择性是纳滤膜最主要的性能之一,这一特性使纳滤膜在水的软化、净化和食品、染料、药物脱盐等领域的应用越来越广泛。商品纳滤膜大多数荷负电,相关的研究较多;荷正电的纳滤膜较少,故其相关的研究也鲜见报道’、为考查荷正电膜的电荷选择特点,本文用自制的荷正电纳滤膜对不同种类的无机盐溶液进行截留实验,研究荷正电纳滤膜对阴、阳离子的选择特点,对研究纳滤膜分离机理、开发荷正电膜的适用领域具有一定意义。 1实验部分 1.1实验材料与设备 实验所用材料有:聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维内压纳滤膜,实验室自制;无机盐,分析纯. 实验仪器有:电导率仪,MC226型,瑞士梅特勒一托利多仪器公司产品;纳滤膜评价仪,自制,见图1。 1.2实验步骤 1.2.1无机盐电导率一浓度的标准曲线绘制 将无机盐在110oC下干燥24h去除所含的水分和结晶水,准确称量无机盐2.000g溶于1000mL容量瓶中.分别吸取75、50、25和10mL溶液置于100mL容量瓶中,用纯水稀释至刻度,配制成质量浓度为1.5、1.0.0.5和0.2g/L的无机盐标准溶液。分别取标准溶液3mL置于干净的试管中,用MC226型电导率仪读取电导率值,绘制各无机盐

通用纳滤膜安装与调试注意事项

通用纳滤膜安装与调试注意事项

通用纳滤膜安装与调试注意事项 纳滤膜元件安装要求十分严格,如果安装不当会对膜元件造成损坏,那么我们应该如何正确安装纳滤膜元件呢?下面为大家详细说明纳滤膜元件安装顺序: 1、通常纳滤膜元件置于1%浓度的亚硫酸氢钠溶液中保存,首先应用纯水充分冲洗。 2、纳滤膜元件的给水侧有一个浓水密封圈、注意密封圈的安装方向是口朝上游张开。浓水密封圈的功能是保证原水全部流到膜元件内不发生旁流。原水自身流速会使浓水密封圈的开口朝压力容器内壁紧压密封。若密封圈的安装方向相反,原水不能密闭,造成一部分原水流到膜元件外侧,使膜表面流速降低,导致纳滤膜结垢,从而缩短膜的使用寿命。 3、确认O型圈安装在连接配件指定位置上。安装时要注意O型圈及连接件表面没有划伤或附着物。要注意不要将O型圈扭曲安装。若连接件发生泄漏,原水就会进入到产水中,会导致产水水质下降。安装在集水管上时,O型圈和集水管的表面用纯水、蒸馏水或甘油沾湿以便于安装。

4、卸下压力容器两侧的端板安装膜元件。将适配器安装在第一支膜元件的集水管浓水侧。然后将膜元件沿原水水流方向推进,装入压力容器内。 多支纳滤膜元件连续安装时,前一支膜元件完全进入膜壳之前,就要准备下一支膜元件与连接件连接。同时要注意不要让膜元件与压力容器边缘接触,以防产生擦伤,尽量平行推入压力容器中。 5、确认压力容器的适配器连接后,将浓水侧端板与膜壳连接。 6、完成浓水侧端板的安装后,应再次从进水侧向浓水侧推动膜元件,保证其完全紧密连接。然后再进行进水侧端板的安装,安装进水侧端板时应注意测量端板与适配器之间的间隙。如果有间隙,安装内径大于适配器外径的厚度为1/4寸- 1/寸的塑料垫片,直至使端板不能完全安装到位,此时取下一支垫片后再安装好端板即可。 以上就是为大家说明的纳滤膜元件安装顺序,希望对大家有所帮助。纳滤膜元件安装时一定要按照正确顺序安装,确保纳滤膜元件在安装时不会受到任何损伤。

纳滤膜的定义及应用

纳滤膜的定义及应用 资料来源:https://www.360docs.net/doc/6e1219528.html,2012-4-13 纳滤( NF ) 膜早期称为松散反渗透( Loose RO ) 膜,是80年代初继典型的反渗透( RO ) 复合膜之后开发出来的。其准确定义到目前为止,学术界还没有一个统一的解释,这里暂表达为: NF膜介于RO与UF膜之间,对NaCL的脱除率在90%以下,RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率,但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率;NF膜主要去除直径为1个纳米( nm ) 左右的溶质粒子,截留分子量为100~1000,在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。 纳滤膜的应用 1、软化水处理 对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场。在美国目前已有超过40万吨/日规模的纳滤膜装置在运转,大型装置多数分布在佛罗里达半岛,其中最大的两套装置规模分别为3.8万吨/日( 1989年) 和3.6万吨/日( 1992年)。 2、饮用水中有害物质的脱除 传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌,而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高,可脱除各种有机物和有害化学物质的"饮用水深度处理"日益受到人们的重视。目前的深度处理方法主要有活性碳吸附、臭氧处理和膜分离。膜分离中的微滤(NF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质,故单独使用时不能称之深度处理。纳滤膜由于本身的性能特点,故十分适用于此用途的应用。美国食品与医药局曾用大型装置证实了纳滤膜脱除有机物、合成化学物的实际效果。日本也曾于1991~1996年组织国家攻关项目"MAC21"(Membrane Aqua Century21)开发膜法水净化系统。该项目的前三年侧重于微滤/超滤膜的固液分离,后三年重点开发以纳滤膜为核心,以脱除砂滤法不能脱除的溶解性微量有机污染物为目的的饮水深度净化系统。大量工业装置的运行实践表明,纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有三卤甲烷中间体THM(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。 3、中水、废水处理 中水一般指将大型建筑物(宾馆、写字楼、商场等)中排出的生活污水处理后用于厕所冲洗等非饮用再利用水,在中水领域的膜利用,日本作了很多的工作。纳滤膜在各种工业废水的应用也很多实例,如造纸漂白废水处理等。生活废水中,纳滤膜与生物处理(活性污泥)相结合也已进入实用阶段。 4、食品、饮料、制药行业

我国纳滤膜研制及应用技术进展

我国纳滤膜研制及应用技术进展 发表时间:2009-05-25T12:59:11.140Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年4月上旬刊供稿作者:刘映 [导读] 近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 摘要:纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1],近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 关键词:纳滤膜膜技术水处理 0 引言 纳滤技术介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在200~1000范围,孔径为几纳米,其分离对象的粒径为约1nm。纳滤膜有着很多显著的优点,例如操作压力低,通量高,对离子形式的盐和一些有机分子的高效去除能力,而设备投资和运行保养的费用却很低。正是因为这些优点,纳滤技术在世界范围内的各个领域被越来越多的应用。纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1],近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 1 纳滤膜的研制 1.1 醋酸纤维素类纳滤膜周金盛等人[2]应用相转化法制备了醋酸纤维素(CA)-三醋酸纤维素(CTA)不对称纳滤膜。针对CA/CTA比,混合溶剂比例,添加剂和制膜条件等因素对膜性能的影响进行了研究。所制得的膜在操作压力1MPa和进水温度5~25℃条件下,对1000mg/L的NaCl水溶液脱盐率达到了15~60%,而对1000mg/Na2SO4水溶液脱盐率为85~98%。刘玉荣等人[3]对醋酸纤维纳滤膜连续成膜工艺进行了研究,确定了连续制备醋酸纤维纳滤膜的工艺条件。在机制膜制备中,材料的毛疵点可能导致膜面的疵点和缺陷。而材料表面的微细的软毛,则有利于铸膜液与增强材料的结合,使膜不宜从增强材料上剥离。醋酸纤维类纳滤膜是早期在膜市场投入生产的产品,但使纳滤膜大量应用于生产实践当中并迅速发展的,是复合型纳滤膜的出现。 1.2 复合纳滤膜 1993年,高从堦在国内首先采用界面缩聚法制备芳香族聚酰胺复合纳滤膜(PA类纳滤膜)的是,并指出该膜对MgSO4的脱盐率优于NaCl,可用于水质的软化。岑美柱和章勤等人[4]采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料,丙酮、二氧六环混合溶剂,以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂,通过冰水凝胶浴干湿法纺丝,制得性能良好的中空纤维纳滤膜,该膜在给水质量浓度1800mg/L、操作压力为0.6MPa、水温25℃条件下,对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%,水通量均大于3.5mL/(cm2·h)。于品早[5]以聚偏氟乙酸(PVDF)为第二组分聚合物与三醋酸纤维素(CTA)共混,通过冻胶法纺丝工艺制备成中空纤维纳滤膜。研究了固含量,纺丝工艺和后处理条件对膜性能的影响,并测试了不同操作条件下的模性能,取得了满意的结果。 1.3 荷电纳滤膜 1.3.1 荷负电纳滤膜鲁学仁[6]以丙烯酸-丙烯腈共聚物为荷电材料,以聚砜酰胺(PSA)为基膜研制了荷负电的纳滤膜。对共聚物的合成,荷电剂浓度,反应温度和反应时间等制膜条件进行了系统试验。同时还研究了荷电膜离子交换容量与膜性能的关系。制得的膜在0.6MPa下,对自来水脱盐率为40~50%,水通量为5~10mL/(cm 2·h),IEC为6.0×10-4~8.0×10-4meq/cm2。 苗晶等人[7]采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质-壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征,并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、 0.30MPa下,对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为:Na2SO4>NaCl> MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能。 1.3.2 荷正电纳滤膜杨艳红和方文骥[8]以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,采用界面聚合法制备了一种荷正电纳滤膜。通过均匀实验设计,得出的优化条件为:PEI浓度为1.75%,十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%,酸接受剂(Na2CO3:NaOH=2∶1)浓度为0.3%(均为质量浓度),界面聚合反应时间(IPT)为2min,膜对一价盐的截留率均在30%左右,对二价盐的截留率接近70%,对低分子有机染料的截留率达90%以上。 2 水处理当中的应用 2.1 自来水深度处理崔崇威等人[9]依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装。纳滤浓水水质分析表明优于原水,提出将其回用于工艺中,结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质,同时提高水的硬度,达到优质桶装水的要求。组合工艺对有机污染物去除效率较高,出水高锰酸盐指数小于110mg/L,效果稳定。纳滤膜操作压力低,可使原水部分脱盐,阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增;尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果;阳离子截留率按Na+、K+、Mg2+、Ca2+顺序递增,对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率,对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性。 朱安娜等人[10]针对磁场应用于自来水纳滤软化过程的初步研究表明:与同样条件下的对照实验相比,磁场的存在可以减缓纳滤膜通量衰减的速度。对膜面结垢的电镜分析发现,磁场引入纳滤膜过程可导致膜面结晶形态的改变。不加磁场的纳滤过程中,膜面上主要生成颗粒状的方解石;加磁场的纳滤过程中,膜面上针形文石的含量增高,且大多形成团簇结构。纳滤膜面上针形导磁极后在膜面上以S-N的结合次序形成链状结晶。 2.2 地表水处理地表水的成分与其中的化学物质往往随着季节的变化或是雨后地表冲积物而变化,虽然在处理地表水的过程中我们主要去除的是有机物而不是硬度,纳滤膜仍然是很可靠的选择之一。李灵芝和王占生[11]以分别以太湖水和淮河水为水源的两地水厂出厂水为研究对象,研究纳滤膜组合工艺对饮用水中可同化有机碳和致突变物的去除效果。研究表明,纳滤膜对可同化有机碳的去除率为80%,能确保饮用水的生物稳定性,对致突变物的去除率大于90%,使Ames实验结果由阳性转为阴性,对两地不同原水均能生产出安全优质的饮用水。 2.3 废水处理纳滤技术作为一种高效经济的处理手段,已经被应用于很多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭[12]采用TFC-S型纳滤膜对含镍废水进行回收处理。在试验中研究了试验温度、操作压力、进料流率和溶液中Ni2+的质量浓度对Ni2+的质量截留率和透过流率的影响。

超滤纳滤膜处理系统要点

技术协议 ****污水处理有限公司污水处理及中水回用工程 超滤及纳滤设备 供货与安装 买方: 卖方: 2009年12月28日

综合污水处理厂及中水回用工程 超滤、纳滤设备技术规格书 买方: 卖方: 一、工程概述 本工程是将回用水中的一部分(2万吨/天)水进入膜过滤系统进一步处理,使出水水质达到文化纸的用水标准的中水回用水处理系统。根据综合污水处理厂提供的原水水质及产水要求,结合我公司多年的中水处理经验,制定本方案。 二、设计依据 1)进水水质、水量 本中水回用标段的进水水质为: PH:7~8,COD≤100mg/L,BOD5≤30mg/L,色度≤50倍,SS≤10mg/L,电导率≤7000μs/cm,Cl-≤1200mg/L,Na≤800mg/L,硅酸根≤19.0mg/L,磷酸根≤11.9 mg/L,硬度≤20mmol/L, 碱度≤9.6mmol/L。 进水水量为:20000m3/d。 2)出水水质 本中水回用标段需要达到的水质标准为: PH:7~8,COD≤30mg/L,BOD5≤10mg/L,色度≤2倍,SS≤5mg/L,电导率≤2000μs/cm,Cl-≤300mg/L,硬度≤1mmol/L,碱度≤5mmol/L,3)回收率

本中水回用的回收率不低于60%。 三、工艺流程及主要设备功能阐述 3.1工艺流程描述 工艺流程框架图 综合污水处理厂的废水经过处理后一部分达标排放,其余部分自流进入UF进水池。废水通过UF进水泵提升进入自清洗过滤器,经过自清洗过滤器去除较大尺寸悬浮固体后进入UF装置。UF 装置可以去除水中的细小悬浮固体、胶体、细菌、少量大分子有机物等,保证后续NF装置的正常运行。UF出水进入中间水箱。中间水箱的水通过提升泵泵入保安过滤器,保安过滤器作为NF装置的保护措施。保安过滤器出水经过高压泵增压后进入NF组件,能够去除水中的大部分有机物、无机盐、色度等,出水完全可以达到水质标准。 由于原水的硬度较高,进过纳滤浓缩后,容易在纳滤膜表面结垢,故在系统中设有酸及阻垢剂添加系统,以确保纳滤系统的有效安全运行。纳滤产水的PH降低,采用添加氢氧化钠进行调节。 3.2设备主要功能

纳滤膜在抗生素提取中的应用研究进展

纳滤膜在抗生素提取中的应用研究进展 【时间:2009-11-18】【字体:大中小】【打印】【收藏】【关闭】 1、前言 由于膜分离过程中,物质不发生相变(个别膜过程除外),分离效果好,操作简单,可在常温下避免热破坏,使得膜分离技术在化工、电子、冶金、纺织、轻工、石油和医药等领域得到广泛的应用,发挥着节能、环 保和清洁等作用,在国民经济中占有重要的战略地位。 纳滤(Nanofiltration,简称NF)膜及其相关过程的出现大大地促进了膜技术在液体分离领域的应用。早期的具有纳滤性质的膜名称并不统一,70年代以色列Desalination Engineering公司将介于反渗透与超滤之间的膜分离称为“杂化过滤(Hybrifiltration)”。美国Film-Tech公司根据相应膜的截留分子量膜孔径尺寸大约为一至几个纳米的特征,把这种膜技术称之为纳滤。 如今在世界上各大膜公司大多已涉足纳滤膜的生产,但是取名各不相同。根据膜所表现的性质,被称作疏松型RO、部分低压反渗透、超渗透(u1tro-osmosis)以及荷电RO/UF的都应归类于纳滤范畴。 2、纳滤膜在抗生素提取中的应用 纳滤分离过程无任何化学反应,无需加热,无相转变,不破坏生物活性,适用于相对分子质量1000以下的物质。绝大部分药物的相对分子质量都在这个范围内,且纳滤技术节能,环境友好,因而越来越多的被用 到制药工业的各种分离、精制和浓缩过程中。 抗生素的相对分子质量大都在300-1200范围内。其生产过程为先将发酵液澄清、用选择性溶剂萃取,再通过减压蒸馏得到。纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化工艺:(1)用NF膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液,除去水和无机盐,然后再萃取。这样可以大幅度地提高设备的生产能力,并大大减少萃取剂的用量。(2)用溶剂萃取抗生素后,用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液,透过的萃取剂可循环使用。NF膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。VB l2由发酵得到,传统的生产工艺复杂,产率低。纳滤膜可应用于如下过程:用微滤替代传统的过滤,经微滤的发酵清液用NF膜可浓缩10倍以上,从而大大减少了萃取剂用量,并提高了设备的生产能力。粗产品纯化过程中所使用的溶 剂,也可以用NF膜处理回收使用。 2.1、纳滤膜在提取6-氨基青霉烷酸(6-APA)中的应用 6-APA是一种重要的医药半合成原料,一般是用青霉素G钾盐在青霉素酰化酶作用下裂解而制得。经过溶媒转相萃取后,母液中仍有0.3%-0.4%的6-APA,如不回收,则意味着有10%的产品将残留在母液中无法回收而损失。但由于6-APA受热极易分解,且母液中含有一定量的有机溶剂(例如2%的CH2C12),用普通 的溶剂萃取法回收处理困难很大。 针对上述情况,近年来利用耐溶剂的纳滤膜浓缩6-APA裂解液的研究工作越来越多。 吴耀华选用英国PCI公司的AFC30型耐溶剂管式纳滤膜浓缩6-APA裂解液,该膜截留相对分子质量约200。操作条件:温度6-12℃,进液压力5MPa,流量为38L/min。中试结果表明,膜对6-APA的平均截留率在99%以上,而透析损失率小于1%,浓缩效果是比较理想的。

纳滤膜处理系统操作手册

纳滤膜处理系统操作手册 开机运行流程: 1.阀门控制: 1#阀(全开)-11#阀(2圈)-12#阀(全开)-9#阀(1圈)-10#阀(全开) 2.电控柜控制: 接通电源选择自动运行模试,电控柜上指示灯: 增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) -循环泵-高压泵。(在选择自动运行模试后对过滤器、增压泵、高压泵、循环泵进行排气)4.浓水和产水排放流量控制: 等到所有泵都打开运行后调节浓水排放阀及调节电控柜上高压泵变频器旋钮(每调节一点停留10秒观测流量),让浓水排放流量达到1.5m3/h,产水排放流量达到4.5m3/h。 注:如高压泵变频器旋钮频率调节到100时,产水流量还没有达到4.5m3/h,则要开大11#阀(每次一圈),开大11#阀之前把高压泵变频器旋钮频率调节到50以下。 系统每次停机及停机后冲洗流程: 1.电控开关调到停 等待四台泵指示灯全灭,灯灭顺序: 高压泵-循环泵-增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) 2.关闭原水箱进水阀门,打开产水箱进水阀(二个),浓水直排阀,浓水手动排放阀。 3.电控开关调节到手动,增压泵开关调节到手机。 4.冲洗10-15(分钟)或者产水箱内水剩2-3格。 5.关闭增压泵后立即关闭所有阀门。 6.关闭电源 清洗(化学)及化学药剂残留冲洗: 清洗时用NaOH及HCI各一次 1.打开2#阀、4#阀、6#阀、7#阀、13#阀,运行模试选择手动,手动打开增压泵,循环10-20分钟。 2.清洗浸泡循环:手动关闭增压泵,立即关上2#阀、6#阀

7#阀,浸泡1小时后。打开2#阀、6#阀7#阀,手动打开增压泵循环。共循环浸泡二次。 3.化学药剂残留清洗: 关闭4#阀,打开2#阀、3#阀、5#阀、6#阀,从产水箱清洗(产水或自来水都可),手动打开增压泵。清洗标准达到取样口出水PH值达和产水箱水样的PH值。 4.清洗完毕后立即关闭所有阀门。 长时间停机保护: 如果长时间停机保护需给纳滤系统注入保护液,注入方法可用化学清洗中的循环步骤来实现。 纳滤处理系统使用注意事项: 1.在开泵前检查进水口阀门和出水口阀门是否有被打开。2.在运行过程中,一定时间后产水流量下降,首先调节电控柜旋钮,在调节到100时还是没有达到产水4.5m3/h明,先将旋钮调节到50以下,然后调节11号阀门,开大1圈左右,然后再调节旋钮,逐渐开大旋钮,看流量是否达到要求,如果还没有达到再执行以下操作,将11号阀门开大一点。 3.进水的PH值一定要为弱酸性,进膜前必须杀菌。 4.在运行时,注意泵和过滤器的排气。 5.运行期间记录一些数据: 1.进水PH值,电导率,COD,温度(进水为MBR出水) 2.产水电导率,COD,温度(其中,进水PH,产水电导率,COD,温度可以由设备上的表读出) 3.进水压力,浓水压力,产水流量,浓水流量(早中晚读数三次)(再调节后也要读数一次并记录) 6.冬天停机前必须作防冻操作,所有阀门必须是闭合状态(纳滤处理系统注入保护液),水箱里的水必须放空。 7.长期停机后第一次开机必须有冲洗操作(可用自来水)。8.原水箱无水停机后电控柜必须进行重启操作,就是将全部按钮打到关闭状态,(变频按钮可以不动),开机按开机操作即可。

GE纳滤膜日常使用注意事项

GE纳滤膜日常使用注意事项 膜元件的储存 GE纳滤膜在装入压力容器前,不可以打开密封包装,应放在阴凉干燥处,避免阳光直射。 不可受冻结冰。 膜元件的安装 ge纯水机在安装膜元件前,应保证系统已经完成清洁工作。 膜元件在装入系统时,要适当润滑O型圈和浓水密封圈,可使用硅基胶或50%甘油水溶液,禁止使 用油、油脂、凡士林或石油类化合物。 在将膜元件逐一装入压力容器时,在压力容器端板处通过加入垫圈的方法消除间隙,以防止在系统 启动和停机时膜元件在压力容器中蹿动,同时可降低膜元件外连接处渗漏的可能性。 新膜的冲洗 新系统在安装膜元件后要进行彻底冲洗,将系统中残留的杂质、溶剂和保护液完全清洗干净。 产水用于饮用时,需至少冲洗24小时。

系统的启动与运行 在系统启动之前,浓水阀门应保持完全开启。系统启动后可逐渐缓慢关闭浓水阀门,使系统达到设定的回收率。浓水阀关闭时严禁启动设备。 在系统运行期间,任何时候(包括系统的预启动、常规操作、冲洗及化学清洗)都不可关闭产水管路上的阀门。 在高压运行之前,通过软启动机构或变频调速进行低压冲洗以排出空气。 特别注意 保证给水浊度<1.0 NTU或SDI15<5,给水温度<45℃,进水中不含可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质。 任何时候膜元件进水中的余氯含量不得超过0.05mg/L,否则将会导致膜元件不可恢复的氧化损坏。 维护保养 在正常运行一段时间后,膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶物的污染。在标准条件下系统性能下降10%,或显然发生结垢或污堵时,应及时进行清洗。定期地进行水冲洗和化学加药清洗可恢复膜元件的性能,延长膜元件的使用寿命。

纳滤膜及其应用

纳滤膜及其应用 摘要:纳滤膜是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。它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纳米而得名,它截留有机物的分子量大约为150-500左右,截留溶解性盐的能力为2-98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度,脱除地下水的硬度,部分去除溶解性盐,浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。纳滤介于反渗透和超滤之间由于其截留的颗粒比超滤小些,其透过率比反渗透大些操作压力也不太高近十几年来发展迅速是当前膜分离技术与开发的热门研究课题之一。本文综述了纳滤膜的特性、分离机理、研究现状及其在各方面的应用。 关键词:纳滤;纳滤膜;分离机理;制备方法;应用 1、纳滤及纳滤膜的概述 纳滤(NF)是20世纪80年代中期发展起来的介于超滤和反渗透之间的、同属于压力驱动的新型膜分离技术,适宜于分离相对分子质量在200 Da以上、分子大小约为1 nm的溶解组分,一般认为其截留相对分子质量在200~1 000之间,对NaCl的截留率一般为40%~90%,对二价或高价离子的截留率高达99%。由于操作压力一般小于1.5 MPa,也被称为低压反渗透膜或疏松的反渗透膜。纳滤膜的孔径通常为1~10 nm,同时它是带电荷的,荷电纳滤膜可通过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相同的离子,通过静电引力吸附与所带电荷相反的离子。因此,荷电膜对物质的分离性能主要是基于电荷效应和膜的纳米级微孔的筛分效应。它的过滤范围介于反渗透和超滤之间,推动了膜技术及相关应用领域的发展,并已在石化、生化和医药、食品、造纸、纺织印染等领域及水处理过程中得到广泛应用[1]。 纳滤膜的一个很大特征是膜上或者膜中存在带电基团,因此纳滤膜分离具有两个特性,即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质,将被膜截留,反之则透过,这就是膜的筛分效应。膜的电荷效应又称为Do nnan效应,是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成,膜表面带有一定的电荷,大多数纳滤膜带有负电荷。它们通过静电相互作用,阻碍多价离子的渗透,这是纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。纳滤膜的特点主要体现在以下几方面[6]: (1) 对不同价态离子截留效果不同,对单价离子的截留率低,对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增: NO-3,Cl-,O H-,SO2-4 ,CO2 -3。对阳离子的截留率按下序递增: H+,Na+,K+,Mg2 +,Ca2 +,Cu2 +。 (2) 对离子截留受离子半径影响,在分离同种离子时,离子价态相等,离子半径越小,膜对该离子的截留率越小;离子价数越大,膜对该离子的截留率越高。(3) 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物有较强的抗污染性,能有效去除许多

耐溶剂高分子纳滤膜研究进展_韩润林

收稿日期:95 2011-11-10 耐溶剂高分子纳滤膜研究进展 Research Progress of Solvent-resistant Polymer Nano-filtration Membranes 作者简介:韩润林,男,山西忻州人,博士,讲师,主要研究方向为液体分离膜的制备与应用。 Wpm/51!Op/2!)Tvn/348* Kbovbsz!!3123 韩润林, 王浩东 Han Runlin, Wang Haodong - 安康学院化学化工系, 陕西 安康 725000 - Department of Chemistry and Chemical Engineering, Ankang University, Ankang 725000, China 摘 要 : 介绍了耐溶剂高分子纳滤膜的应用现状及存在的问题,重点讨论了聚乙烯醇、壳聚糖、聚酰亚胺及聚二甲基硅氧烷纳滤膜的制备及改性方法,并指出了耐溶剂高分子纳滤膜的发展方向。Abstract : The application actuality and existing problems of solvent-resistant polymer nano-filtration membranes were introduced. The preparation and modification methods of nano-filtration membranes of PVA, chitosan, PI and PDMS were discussed in detail. The development direction of solvent-resistant polymer nano-filtration membranes were predicted. 关键词 : 高分子纳滤膜;耐溶剂;聚乙烯醇;壳聚糖;聚酰亚胺;聚二甲基硅氧烷 Key words : Polymer nano-filtration membrane; Solvent-resistance; PVA; Chitosan; PI; PDMS 文章编号:1005-3360(2012)01-0095-04 纳滤膜截留分子量一般为200~1 000,具有操作压力低、分离无需加热、无相变、无化学反应、不破坏生物活性、耗能低等优点。纳滤膜能选择性地分离小分子和无机盐,能分离同类氨基酸和蛋白质,实现高相对分子量和低相对分子量有机物的分离,因而被广泛应用于食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域[1-3]。它的开发应用不仅与工业上的需要有关,而且还与环境保护和充分利用水资源密切相关。因此,在当前能源紧张、水资源缺乏和环境污染日益严重的形势下,纳滤膜分离技术得到了广泛的研究与发展[4]。 目前,纳滤膜还主要是用在水溶液体系中;在有机溶剂体系中,纳滤膜容易发生溶胀,从而使得膜性能迅速下降。耐溶剂纳滤是一种非常节能的分离过程,在许多工业领域(如石油化工和药物生产等)有着巨大的应用潜力。开发具有耐溶剂性能的纳滤膜,拓宽其在有机溶剂体系中的应用,可以大大降低工业生产成本,有利于节能减排[5]。目前声称的耐溶剂纳滤膜并不是在所有有机溶剂体系中都可以使用,而只能在部分极性较弱的有机溶剂体系中使用[6]。为了使耐溶剂纳滤膜广泛应用于 工业生产中,就必须进一步提高膜的耐溶剂性能,特别是提高其在强极性溶剂体系中的稳定性。事实上,无机膜都具有良好的耐溶剂性,但由于无机纳滤膜加工成型困难,导致其成本较高,尤其是用于制备纳滤膜的无机膜材料很少,主要为氧化铝、氧化硅、氧化锆及氧化钛等,还有待开发其在工业中的应用[7-8]。目前已经商品化的耐溶剂纳滤膜均为有机高分子纳滤膜,一般需选择适当的膜材料,然后进行改性处理,以提高其耐溶剂性,最终制得耐溶剂的有机纳滤膜。相对于无机纳滤膜,研制和开发具有耐溶剂性的有机高分子纳滤膜是目前耐溶剂纳滤膜商业化发展最方便可行的途径[9]。本文综述了近几年来耐溶剂高分子纳滤膜的最新进展。 1 聚乙烯醇耐溶剂纳滤膜 聚乙烯醇(PV A)是一种水溶性聚合物,具有良好的成膜性、黏结力、乳化性,卓越的耐油脂和耐溶剂性能,以及良好的物理和化学稳定性。化学交联可以降低PV A 的结晶度,提高成膜的渗透性能,使 评述 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ 314.1

超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别

超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别 1、超滤(UF):过滤精度在微米,属于二十一世纪高新技术之一。 是一种利用压差的膜法分离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、 悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并能保留对 人体有益的一些矿物质元素。是矿泉水、山泉水生产工艺中的 核心部件。超滤工艺中水的回收率高达95%以上,并且可方便 的实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。超滤不 需要加电加压,仅依靠自来水压力就可进行过滤,流量大,使 用成本低廉,较适合家庭饮用水的全面净化。因此未来生活饮 用水的净化将以超滤技术为主,并结合其他的过滤材料,以达 到较宽的处理范围,更全面地消除水中的污染物质。 2、纳滤(NF):过滤精度介于超滤和反渗透之间,脱盐率比反渗透 低,也是一种需要加电、加压的膜法分离技术,水的回收率较 低。也就是说用纳滤膜制水的过程中,一定会浪费将近30%的 自来水。这是一般家庭不能接受的。一般用于工业纯水制造。 3、反渗透(RO):过滤精度为微米左右,是美国60年代初研制的一 种超高精度的利用压差的膜法分离技术。可滤除水中的几乎一 切的杂质(包括有害的和有益的),只能允许水分子通过。也 就是说用反渗膜制水的过程中,一定会浪费将近50%以上的自 来水。这是一般家庭不能接受的。一般用于纯净水、工业超纯 水、医药超纯水的制造。反渗透技术需要加压、加电,流量小,水的利用率低,不适合大量生活饮用水的净化。

4、微滤(MF):过滤精度一般在微米,常见的各种PP滤芯,活性 碳滤芯,陶瓷滤芯等都属于微滤范畴,用于简单的粗过滤,过 滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质,但不能去除水中的细菌等 有害物质。滤芯通常不能清洗,为一次性过滤材料,需要经常 更换。①PP棉芯:一般只用于要求不高的粗滤,去除水中泥 沙、铁锈等大颗粒物质。②活性碳:可以消除水中的异色和异 味,但是不能去除水中的细菌,对泥沙、铁锈的去除效果也很 差。③陶瓷滤芯:最小过滤精度也只微米,通常流量小,不易 清洗。 一、反渗透膜(RO膜): RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是(逆渗透),一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五(微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。 1.什么是反渗透? 反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”。

无机膜材料的研究进展综述

课题论文 题目:无机膜材料的研究进展综述指导老师:崔云 学生姓名:张明豪学号 6011208161 专业:化学工程与工艺 院系:化工系 完成时间: 2015/01/06

无机膜材料研究应用现状及展望 摘要:膜材料作为膜分离技术的核心越来越受到人们的关注。简要概 述了膜技术的应用现状,重点介绍了无机膜材料的分类、制备以及无机膜材料的应用。分别列举了各类典型的无机膜材料及其制备方法,并对无机膜材料今后研究的方向进行了展望。 关键词:无机膜材料; 分离; 应用; 制备 膜是一种化学材料,既有分离、浓缩、净化和脱盐的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤等特征,因此被广泛地应用于污水回用处理、海水淡化、苦咸水淡化、超纯净水等行业。膜分离技术是指借助膜的选择渗透作用,在外界能量或化学位差的推动作用下对混合物中溶质和溶剂进行分离,分级,提纯和富集。膜分离现象早在250多年以前就已被发现,但是膜分离技术的工业应用是在20世纪60年代以后。膜分离技术的发展历史较短,其大致的发展史为:从20世纪30年代开发微孔过滤(microfil2tration)开始,40年代为透析(dialysis);50年代为电渗析(electrodialysis);60年代为反渗透(或称高滤reverseosmosis,hyperfiltration);70年代为超滤(ul2trafiltration)和液膜(liquidmembrane);80年代为气体分离(gasseparation);90年代为渗透汽化或称渗透蒸发(Pervaporation)。数十年来,膜分离技术发展迅速,特别是90年代以后,随着膜(TFC膜)的研制成功,膜分离技术的应用领域已经渗透到人们生活和生产的各个方面。膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术,已经被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等领域。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”。尤其在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,膜分离技术被认为是21世纪最有发展前途的高新技术之一。据中国膜工业协会消息:我国2005年膜市场需求已达100亿,2010年,我国膜市场需求将高达200亿,而且以20%的速度递增。“十一五”期间年均增速继续保持在15%左右,将占到世界总量的10%~15%[1]。 无机膜是以无机材料为分离介质制成的具有分离功能的渗透膜,如陶瓷膜、金属膜、合金膜、分子筛复合膜、沸石膜和玻璃膜等,它具有化学稳定性好、耐高温、孔径分布窄和分离效率高等特点,可用于气体分离等。无机膜的研究始于20世纪40年代,现已历经3个阶段。由于无机膜的优异性能和无机材料科学的发展,无机膜的应用领域日益扩大,无机膜的应用主要涉及液相分离与净化,气体分离与净化和膜反应器3个方面。无机膜的工业化应用主要集中于液相分离领域,无机膜在液体分离方面的应用主要是微滤和超滤,其中使用最多的是陶瓷膜。将无机膜与催化反应过程结合而构成的膜催化反应过程被认为是催化学科的未来三大发展方向之一。因此无机膜的应用成为当前膜技术领域的一个研究开发热点。我国无机膜研究工作起步较晚,大约从20世纪80年代才开始无机膜的研究开发,目前与国际先进水平存在着明显的差距。因此,国家自然科学基金委员会于20世纪90年代初设立专项重点基金,资助无机膜的应用基础研究,以期加速其发展。在国家“九五”计划期间,无机膜制备与应用技术研究被列入国家科委重点攻关计划,开发的陶瓷滤膜已在部分产业的实际应用中获得了成功,并初步商品化。无机分离催化膜研究也纳入国家“863”发展计划,成为专家学者们研究的热 点之一。

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