膜工艺分类

膜的种类

膜的功能

分离驱动力

透过物质

被截流物质

微滤

多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子

压力差

水、溶剂和溶解物

悬浮物、细菌类、微粒子、大分子有机物

超滤

脱除溶液中的胶体、各类大分子

压力差

溶剂、离子和小分子

蛋白质、各类酶、细菌、病毒、胶体、微粒子

反渗透

和纳滤

脱除溶液中的盐类及低分子物质

压力差

水和溶剂

无机盐、糖类、氨基酸、有机物等

透析

脱除溶液中的盐类及低分子物质

浓度差

离子、低分子物、酸、碱

无机盐、糖类、氨基酸、有机物等

电渗析

脱除溶液中的离子

电位差

离子

无机、有机离子

渗透气化

溶液中的低分子及溶剂间的分离

压力差、浓度差

蒸汽

液体、无机盐、乙醇溶液

气体分离

气体、气体与蒸汽分离

浓度差

易透过气体

不易透过液体

超 滤

简介:
  超过滤俗称超滤又称UF,是一种固液分离的技术。它的核心是一种膜俗称超滤膜。超滤膜是一种高分子聚合物它的分子量范围5,000~200,000,孔隙范围0.02 ~ 0.03μM。利用超滤膜能够分离固液的特性以去除液体中的固体粒子也可以利用特定孔隙的膜将液体中某些成份提炼出来。
UF在水处理中的应用
◆原水前处理
替代澄清池;
替代砂滤;
前处理;
离子交换前处理;
◆纯化处理;
去除颗粒(如18兆欧水);
去除微生物及热原体;
RO或离子交换后处理;
◆水循环和回用;
生化处理后;
澄清后(二级和三级);

中空纤维UF膜特点:
◎清洗性好,膜阻力小;
◎均匀微孔分布;
◎纤维内径多种规格;
◎无内部内阻力;
反渗透

概述:
反渗透是一项高新膜分离技术,其孔径很小,大都≤10×10–10(10A),它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。

应用:
海水或苦咸水淡化
电子、医药用纯水
饮用蒸馏水、太空水的生产
生物、医学工程

工作原理:
反渗透亦称逆渗透(RO)。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

特点:
能耗低
杂质去除范围广
较高的水回用率
分离装置简单,容易操作和维修

纳 滤
概述:
纳滤技术是从反渗透技术中分离出来的一种膜分离技术,是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为,纳滤膜存在着纳米级的细孔,且截留率大于95%的最小分子约为1mm,所以近几年来这种膜分离技术被命名为:Nanofiltration,简称:NF,中文译为:纳滤。在过去的很长一段时间里,纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO:Low Pressure Reverse Osmosis),或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜(Loose RO:Loose Reverse Osmosis)。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。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、环境保护等诸多领域,成为膜分离技术中的一个重要的分支。
微滤
微滤能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。
 
膜蒸馏技术

简介:
一种采用疏水微孔膜、以膜两侧的蒸汽压力差为驱动力的传质分离过程。

MD的优点:

^几乎在常压下进行,设备简单,操作方便
^所产纯水十分纯净 ,电导率可以小于0.8μs/cma
^处理效果受盐浓度的影响很小,理论产水率可至100%

MD的缺点:
能耗较高

MD的历史和现状

历史
◆20世纪60年代提出——脱盐工艺
海水 苦咸水
◆20世纪80年代迅速发展
材料、设备、 工艺

现状
MD已具备相当的理论和技术基础

主要指标:
膜的通量:60升/(m×小时)
能耗:500焦耳/升

MD用于工业水处理创新实质

^用膜将循环冷却水和排污分隔
^变直接排污为自发的间接排污
^实现循环冷却水低浓缩倍数运行
^使阻垢剂成为不必要

主要优点:
☆无须阻垢剂:经济、环保
☆循环水和排污的浓缩倍数可分别 调节
☆工艺改造简便:膜用量小,可以 布置在冷却塔和冷水池中

此技术为中科院生态环境研究中心创新技术
由中科沃特公司提供技术资料
循环冷却水清洁生产模式

 

 典型超滤和微滤通量特性

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