膜滤技术——邴斌

• 在发达国家：膜技术的工程化应用水平比较高， •
像在以色列，就建有目前最大规模的膜法海水淡 化工厂，日产水达36万立方。 化工厂，日产水达36万立方。 我国现状：①工程经验比较缺乏②对膜技术比较 我国现状：①工程经验比较缺乏②对膜技术比较 生疏（像自来水工程，我国几乎没有厂家利用膜 法进行深度净化）③对膜的认识还停留在十年前 的印象，认为价格高寿命短。
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膜污染、劣化及其预防方法
Ⅱ膜污染和劣化的预防方法 原料液预处理 膜组件的合理设计 操作方式的优化 膜组件的清洗 抗污染及劣化膜的制备
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苦咸水、海水淡化 工业给水处理 纯水及超纯水制备 废水处理：如处理重金属废水，回收重金属； 废水脱盐深度处理 污水回用
膜生物反应器（MBR) 膜生物反应器（MBR)
J
（3）通量衰减系数： 通量衰减系数：
w
V = S t
M
J t = J1 t
式中V是透过液的体积， 是膜的有效面积， 是运行时间。 式中V是透过液的体积，S是膜的有效面积，t是运行时间。 分别为膜运转t小时后的渗透通量， 为衰减系数。 Jt、J1分别为膜运转t小时后的渗透通量，M为衰减系数。
性能良好的膜具有如下的特点： 性能良好的膜具有如下的特点： • 良好的渗透性 • 高效的选择性 • 一定的化学稳定性和机械强度 • 耐污染且使用寿命长 • 易制备和加工 • 抗压性
膜滤的定义
膜的定义：膜是一种分离介质，是两相分 膜的定义：膜是一种分离介质， 离的手段和物质选择性传递的屏障。 离的手段和物质选择性传递的屏障。
膜滤的定义：膜滤过程是以选泽性透过膜 膜滤的定义：膜滤过程是以选泽性透过膜 为分离介质，在两侧加以某种推动力时， 为分离介质，在两侧加以某种推动力时 推动力 原料侧组分选弹性地透过膜，从而达到分 原料侧组分选弹性地透过膜， 离或提纯的目的。 离或提纯的目的。 分离溶质时一般叫渗析 分离溶剂时一般叫渗透
习题
• 1、试述膜污染和劣化对膜性能的影响？并
简述其预防方法。 • 2、超滤的技术优点及存在的问题？
微滤 压力差 超滤
Байду номын сангаас
推 动 力
温度差 度差 纳滤
差
反渗透
膜分离的特点
（1）可在一般温度下操作，没有相变； 可在一般温度下操作，没有相变； 浓缩分离同时进行； （2）浓缩分离同时进行； 不需投加其他物质， （3）不需投加其他物质，不改变分离物质 的性质； 的性质； 适应性强，运行稳定。 （4）适应性强，运行稳定。
膜滤过程的性能参数
性能参数有：截留率、 性能参数有：截留率、渗透通量和通量衰减系数 截留率R表示脱除溶质或盐的性能， （1）截留率R表示脱除溶质或盐的性能，定义为
cp R = 1 − × 100% cw
通常实际测定的是溶液的表现截留率，定义为 通常实际测定的是溶液的表现截留率，
膜滤技术及应用 ——二十一世纪最有前景的水处理技术
常中权、樊战锋、李松波、邴斌
主要内容
• 邴 斌：膜滤技术基础知识 斌：膜滤技术基础知识 • 樊战锋：微滤、超滤 樊战锋：微滤、 • 常中权：纳滤、反渗透 常中权：纳滤、 • 李松波：电渗析、MBR 李松波：电渗析、
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1、膜滤的定义 2、膜滤技术的分类 3、膜滤过程的性能参数 膜污染、 4、膜污染、劣化及其预防方法 5、膜滤技术在水处理领域中的应用
膜滤技术的分类
• 按膜的来源分类 按膜的来源 的来源分类 • 按膜的组件分类 膜的组件分类 • 按分离机理分类
多孔膜： 多孔膜：颗粒大小进行分离
超滤和微滤
按
无孔膜： 无孔膜：溶解度或扩散系数的差异
气体分离、透析、 气体分离、透析、蒸气渗透等
分离机理
分类
载体膜： 载体膜：某一组分高度专一的亲和性
气体、液体、 气体、液体、离子或非离子
膜技术的应用前景
• 随着水体污染加剧以及人们对水质的要求越来越
高，寻找和开发新的水处理工艺已成为研究热点。
– 饮用水方面：①可去除具有抵抗能力的病原微生物② 饮用水方面：①可去除具有抵抗能力的病原微生物② 满足日益严格的饮用水水质标准③膜处理成本的日益 降低。 – 污水处理方面：是无污泥，无需再生，完全除去悬浮 污水处理方面：是无污泥，无需再生， 物和有机物，操作简单，少占地， 物和有机物，操作简单，少占地，而价格与常规方法 相近
cp R = 1 − × 100% cb
Cp、Cw、Cb分别为膜的透过液浓度、在高压侧膜与溶液的界 分别为膜的透过液浓度 膜的透过液浓度、 面浓度和被分离的主体溶液浓度。 面浓度和被分离的主体溶液浓度。
膜滤过程的性能参数
（2）渗透通量：通常用单位面积膜上的单位时间内物质的 渗透通量： 透过量表示，实验室范围以mL/(cm 透过量表示，实验室范围以mL/(cm2.h) 单位,工业上以 单位, L/(m2.d)为单位 .d)为单位
膜污染、劣化及其预防方法
Ⅰ、膜污染和劣化的定义 • 膜污染：是指膜在过滤过程中，水中的微粒、胶 膜污染：是指膜在过滤过程中，水中的微粒、
体粒子或溶质大分子与膜发生物理化学作用或机 Ⅱ 械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、 械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造 成膜孔径变小或堵塞等作用，使膜产生透过通量 成膜孔径变小或堵塞等作用， 与分离特性不可逆变化的现象。 与分离特性不可逆变化的现象。 膜劣化：是指膜自身的结构发生了不可逆变化。 膜劣化：是指膜自身的结构发生了不可逆变化。