膜分離設備

膜分離概述
  膜分離（lí）是以具有（yǒu）選擇透過功能的薄膜（mó）為分離介質，透（tòu）過在膜兩側（cè）施加一種或多種推動力，使原料中的某組分選擇性的優先透過膜，從而達（dá）到混合物分離和產物的提取、濃縮、純化等目的（de）。

膜分離的特點
  膜分離過程不發生變化，與其他（tā）方法相比耗能較低，能量的轉化效率高（gāo）。膜分離過程可在常溫下進行，特別適合對熱敏感物質的分離。通常不需要投加其他物質，可節省化學藥劑並有利於（yú）不（bú）改變分離物質的原（yuán）有的屬性。在膜分（fèn）離過（guò）程中，分離和濃縮同時進行，有（yǒu）利於回收所有（yǒu）有價值的物質。膜分離裝置簡單，可實現連續分離，適應性強，操作（zuò）容易且易於實現自動控製。

膜分離的分類
按分離機理：主要有反應膜（mó）、離子交（jiāo）換膜、滲透膜等；
按（àn）膜的性質：主要有（yǒu）天然膜（生物膜）和合成膜；
按膜的（de）形狀：有平板膜、管（guǎn）式膜和中（zhōng）控纖維（wéi）膜；
按膜的結構：有對成膜（mó）、非對稱膜和符合膜。

膜的分離種類
1、反滲透：過（guò）程主要（yào）是根據溶液的吸附擴散原理，以壓力差為（wéi）主要推動力的膜過（guò）程。在濃溶液（yè）一側施加以外加壓力（0.1-10MPa），當此壓力大於溶液的滲透壓時（shí），就會迫使濃溶液的容積反向透過孔（kǒng）徑為（0.0001-0.001μm）的非對稱膜流（liú）向稀（xī）溶液的一側，這一過程叫反滲透。

反滲透的應用（yòng）：海水和苦鹹水淡化、廢水和有害廢水（shuǐ）的處理（工業廢水、市政（zhèng）廢水）、化學加工工業的應用（造紙工業、紡織工業、石油工（gōng）業、電力工業）、食品加工工業的應用。
2、微濾：又稱微孔過濾，屬於（yú）精密（mì）過（guò）濾。微濾裝置能夠過濾微米或納米級的（de）微（wēi）粒和細菌，截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱孢子（zǐ）蟲、藻類和（hé）一些細菌等，而大量溶劑、小分子及少量大（dà）分子溶質都能透過膜的分離過（guò）程。
微濾設備的原理：微濾設備的基本原（yuán）理（lǐ）是篩分過程，操作壓力一般在0.7-7kPa，原料液在靜壓差作用下，透過（guò）微濾（lǜ）設（shè）備的過濾材料。微濾裝置的過濾材料可以分為多種，比如折疊（dié）濾芯、熔噴濾（lǜ）芯、布袋式除塵器、微濾膜等。微濾設（shè）備使用纖維素或高分（fèn）子材料製成（chéng）的微（wēi）孔濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使其不能（néng）通過微濾裝置的微濾膜而被去（qù）除。
微濾（lǜ）的應用：微濾裝置使用的微孔膜的規（guī）格目前有十多種（zhǒng），孔徑範圍為0.1-75μm。微濾裝置在製藥、飲料、飲用水、視頻、電子、石油化工、分析（xī）檢（jiǎn）測和汙水處理（lǐ）等領域有較廣泛的應用。

3、超濾：超濾是以（yǐ）壓力為推動（dòng）力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20-1000A之間。中控纖維膜（mó）超濾器（qì）具有單位容器（qì）內充填密（mì）度高，占地（dì）麵積小等優（yōu）點。
超濾設備的原理：超濾設備工作過程中，水溶液在壓力推動下，流經膜（mó）表麵，小於膜孔的深（shēn）劑及小分子溶質透水膜，成為淨化液（濾清液），比膜孔大的溶質及溶質集團被截留，隨水流拍出，成為深（shēn）縮液。超濾設備的工作過程是動態過濾（lǜ），分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表麵有限沉積，超濾速（sù）率（lǜ）衰減到一定程度而趨於平衡，且通過清（qīng）洗可（kě）以恢複超濾設備工作性能。
超濾的應用：超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式、卷式、中控纖維式等。超濾（lǜ）裝（zhuāng）置的優點是操作（zuò）簡便，成本（běn）低廉，不需增加任何化學試（shì）劑，尤其是超（chāo）濾技（jì）術（shù）的（de）實驗條件溫（wēn）和，與蒸發、冷凍幹燥相比沒有（yǒu）相的變化，而且不引起溫度（dù）、PH的變化，因而超濾設備可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在（zài）生物大分子的製備技術中，超濾裝置主要用於（yú）生物（wù）大分子的脫（tuō）鹽、脫水和濃縮等。

4、電滲析：使用的半滲（shèn）透（tòu）其實是一（yī）種離子交（jiāo）換機，這種離子（zǐ）交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜和陰離子交換膜（mó）兩種。在電解質水溶液中，陽膜允許（xǔ）陽（yáng）離（lí）子透過而排斥（chì）阻擋陰離子，陰膜允許離子透（tòu）過而排斥阻擋陽離子，這（zhè）就是離子交換膜的選擇透（tòu）過性。
電滲析的應用：不僅限於（yú）應用在脫鹽方麵，在食品、醫藥及化學工業中，電滲析過程還有許多（duō）其（qí）他的工（gōng）業（yè）應（yīng）用，如工業廢水（shuǐ）的處理（lǐ），主要包括從酸液清洗金屬表（biǎo）麵所形成的廢液中回收酸和金（jīn）屬（shǔ）。從電鍍廢水中回收重金屬離子。從合成纖維廢水中回收硫酸鹽（yán）。從紙漿（jiāng）廢液中回收亞硫酸鹽等。

膜分離（lí）的應用
化學（xué）工業：有機物除去或回收汙染控製、氣體分離、藥劑回收和（hé）再利用；
水處理：海水和苦鹹水談話、超純水製備、電廠鍋爐水淨化、廢（fèi）水處（chù）理；
食品及生化工業：淨化、濃縮、消毒、代替蒸餾、副產品回收；
金屬工業（yè）：金屬回收、汙染控製、富氧燃燒（shāo）；
紡織及製革工業：餘熱回收、藥劑回收、汙染控製；
造紙工業：代替蒸餾、汙染（rǎn）控製、纖維及藥（yào）劑回收；
醫藥工業：人造器官、控釋釋放、血液分離、消毒；
國防工業：艦艇淡水供應、戰地汙染水源淨化。

  膜分（fèn）離技術在環保領域的研究和應用才（cái）剛剛起步，但已經有了（le）良好的開端，對膜技術的興趣和（hé）利用必（bì）將隨著環境保護（hù）要求的提高而增加。隨著人們環保意識的增強，隨著膜技術（shù）的進一步（bù）發展，膜分（fèn）離技（jì）術在提高飲用水水質、水汙染控製，大氣汙染控製等方麵將會（huì）得（dé）到迅猛發展。膜分離技術在環（huán）保領域，應用潛力很大（dà），發展（zhǎn）前景十（shí）分廣闊。
  我國的膜技術在環保領域的（de）應用於世界現金水（shuǐ）平尚有較大的差（chà）距（jù），開發（fā）、製造（zào）高（gāo）強度、長壽麵、抗汙染、高通量的膜材料，對於不同的（de）汙染源采用（yòng）不同的（de）膜技術（shù）及相應的配套工藝，已達到降低投資和運行成本，更好的推（tuī）廣膜分離技術在環保領域的應用。再膜（mó）使用中著重解決膜汙（wū）染（rǎn）、濃度極化及清洗等關鍵問題。

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