纳米膜分离技术

纳米材料
纳米膜：纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是 纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄 膜；致密膜是膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄 膜。 主要用途为：气体催化材料、过滤器材料、高密 度磁 记录材料、光敏材料、平面显示器材料、超 导材料等。
纳米块体：是将纳米粉末高压成型或控制金属液 体结晶而得到的纳米晶粒材料。 主要用途为：超高强度材料、智能金属材料等。
按不同的分离机理，不同的设备，不同的应用对象 电渗析膜、渗透气化膜、电极膜、气体分离膜等。
根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的 膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维 素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
结构可以是均质或非均质的，多孔或无孔的，固体的或液体的,荷电的或中性的。 膜的厚度可以薄至100μm，厚至几毫米。
不同的膜具有不同的微观结构和功能，需要用不同的方法制备。制膜方法一直是 膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。
膜分离设备
中空超滤设备，超滤处理设备，超滤膜，
纯水设备
超滤（简称UF）膜分 离技术是近年发展起来 的分子水平的高新分离 技术。膜孔径在0.01－ 0.001μm，截留分子量 可分为10万、5万、2万、 6千等。比常见细菌的 分子量小百余倍，可将 细菌、菌尸、细菌碎片、 病毒、与细菌大小相仿 的微小悬浮物、胶体、 热源等近100％地截留。 超滤是一种以压力作为 推动力的膜法物理分离 技术。
膜的定义
• 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或 混和气体与膜接触时，在压力下，或电场作用下， 或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质 则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混 和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
膜的分类
分离膜按其不同分类方法分为：
按尺寸大小 反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) 纳滤膜(0. 001～0. 005μm) 超滤膜(0. 001～0. 1μm) 微滤膜(0. 1～1μm)
医药领域的应用
抗生素的相对分子质量一般在300—1 200 之间。
☺纳滤浓缩抗生素发酵液工艺已成功地用于红 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中。
医药领域的应用
☺纳滤膜技术可从以下两个方面改进抗生素的浓缩和 纯化工艺:
用纳滤膜技术浓缩未经萃取的抗生素发酵滤 液, 除去水和无机盐, 然后再用萃取剂萃取。 由于水、无机盐和小分子有机物透过膜进入 渗透液,抗生素得到预纯化和浓缩, 这样可以大 幅度提高设备的生产能力, 大大减少萃取剂的 用量。
谢谢！！！
采用膜法软化代替传统的石灰软化和离子交换法软化的优点 是无污泥, 不需要再生, 并且还可以完全除去悬浊物和有机物, 设备操作简便, 占地少, 而在投资、操作和维修费用方面与传 统方法大致相同。
采用纳滤处理的优点是水质好而且稳定, 化学药剂用量少, 省 劳力, 易于管理和维修, 并且基本上可以达到零排放。在大多 的污水处理中都采用了纳米膜处理的方式。
透过膜的萃取剂可以循环使用, 这样可以节省 蒸发溶剂所需设备的投资及蒸发的所需的热 能、改善操作环境。
反渗透设备
纳米膜技术的发展
虽然，纳滤技术的工程应用在美国、日 本等国家的给水行业中已经得到大规模的推 广，但在我国，将纳滤技术广泛地应用于工 程实践的条件还不成熟，尚处于尝试阶段、 主要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。 但是纳米膜技术在我国工业应用范围还是很 广的，我们正在努力研究和提高纳米膜的性 能！
纳米膜
☺通俗的讲：纳滤膜被称为超低压反渗透膜，
或 称选择性反渗透膜或松散反渗透膜．
☺日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进
行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截 留分子量200-1000，NaCl的截留率≤90％ 的膜可以认为是纳滤膜。
纳米膜特性
？ 与反渗透相比较，即使在高盐度和低压条件下也具有 较高渗透通量
答因为无机盐能通过纳滤膜而透析，使得纳滤的渗透压 远比反渗透低，这样，在保证一定的膜通量的前提下， 纳滤过程所需的外加压力比反渗透低得多。而在同等 压力下，纳滤的膜通量则比反渗透大得多。此外，纳 滤能使浓缩与脱盐的过程同步进行，所以用纳滤代替 反渗透，浓缩过程能有效快速地进行，并达到较大的 浓缩倍数。由于具备以上特点，使得纳滤膜可以同时 进行脱盐和浓缩并具有相当快的处理速度：用纳滤膜 对抗生素、合成药进行浓缩具有常温无破坏、低成本、 收率高的特点。
纳米膜过滤原理图
纳米膜的应用
现在，纳滤技术已经从反渗透技术中分离出 来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离
技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、 食品工业、环境保护、制药技术等诸多领域，
成为膜分离技术中的一个重要的分支。
在水处理领域中的应用
最有效的水净化手段
主要Fra Baidu bibliotek因：
钙、镁、碳酸根和硫酸根等两价离子是形成水硬度的。