膜分離設備

膜分離概述
  膜分離是以具有選擇透過功能的薄膜為分離介質，透過在膜兩側施加一種（zhǒng）或多種推動（dòng）力（lì），使原（yuán）料（liào）中的某（mǒu）組分選擇性的優先透過膜，從而（ér）達到混合物分離和產（chǎn）物的提取、濃縮、純化等目的。

膜分離的特點
  膜分離（lí）過程不發生（shēng）變化，與其他方法相比耗（hào）能較低，能量的轉（zhuǎn）化效率高（gāo）。膜分離過程可在（zài）常（cháng）溫下進行，特別（bié）適合對熱敏感物質的分離。通常不需要投（tóu）加其他物質，可節省化學藥劑並有利於不改（gǎi）變分（fèn）離（lí）物（wù）質的原有的屬性。在膜分（fèn）離過程中，分（fèn）離和濃縮同時進行，有利（lì）於回收所有有價值（zhí）的物質（zhì）。膜分離（lí）裝置簡單（dān），可實現（xiàn）連續（xù）分離，適應性強，操作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、離子交換（huàn）膜、滲透膜等；
按膜的性質：主要有天（tiān）然膜（生物膜）和合成膜；
按膜的形狀：有平板膜（mó）、管式膜和中控纖維膜；
按膜的結構：有對成膜、非對稱膜和符合膜。

膜的分離種類
1、反滲透：過程主要是根據溶液的吸附擴散原理，以壓力差為主要推動力的膜過程。在濃溶液一（yī）側施加以外加壓力（0.1-10MPa），當此壓力大於溶液的滲透壓時，就會迫（pò）使濃溶液的容積反向透過孔徑為（0.0001-0.001μm）的非對稱膜流向稀溶（róng）液（yè）的一側，這一過程叫反滲透。

反滲透的應用：海水（shuǐ）和（hé）苦鹹水淡化（huà）、廢水（shuǐ）和有害廢水（shuǐ）的處理（工業廢水、市政廢水）、化學加工工業的應用（造紙工業（yè）、紡織工業、石油工業、電力工業）、食品加工工業的應用。
2、微濾：又稱微孔過濾，屬於精密過濾。微濾裝置能夠過濾（lǜ）微米或納米級的微粒和細菌，截留（liú）溶液中的砂礫、淤泥、黏土（tǔ）等顆粒和賈第蟲、隱孢子蟲、藻類和（hé）一些細菌等，而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都（dōu）能透過膜的分離過（guò）程。
微濾設備的原理：微濾設（shè）備的基本原（yuán）理是篩分過程，操作壓力一般在0.7-7kPa，原料液在靜壓差作用下，透過微濾設備的過（guò）濾材料。微濾裝置的過濾材料可以分為多種，比如折疊濾芯、熔噴濾芯、布袋（dài）式除塵器、微濾膜等。微濾設備使用纖維素或高分子材料製成（chéng）的微孔濾膜，利用（yòng）其（qí）均一孔徑，來截留水（shuǐ）中（zhōng）的微粒（lì）、細菌等，使其不能通過微濾裝置的微濾膜而被（bèi）去除。
微濾的應用：微濾裝置（zhì）使（shǐ）用的（de）微孔膜的規格目前有十多種，孔徑範圍（wéi）為0.1-75μm。微濾裝置在製藥、飲料、飲用水、視頻、電子、石油（yóu）化工、分析檢測和汙水處理等領域有較廣泛的應用。

3、超（chāo）濾：超濾是以壓力為推（tuī）動力的膜分（fèn）離技術之一。以大分（fèn）子與小分子分離為目的，膜孔徑在（zài）20-1000A之（zhī）間。中控纖維膜超濾器具有單位容器內充填密度高，占地麵積小等優點。
超濾設備的原理：超（chāo）濾設備工作過程中，水溶液在壓力推動下，流經膜表麵（miàn），小於膜孔的深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，成為深縮液。超濾設（shè）備的工作過程是動（dòng）態過濾，分離是在（zài）流動狀態下完成的。溶質僅在膜表麵有限沉積，超濾速率衰（shuāi）減到一定程度而趨於平衡，且通過清洗可以恢（huī）複超濾設備工作性（xìng）能。
超濾的應（yīng）用：超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式、卷式（shì）、中控纖維式等。超濾裝置的優點（diǎn）是（shì）操作簡便，成本低（dī）廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾（lǜ）技（jì）術的實驗條件溫和（hé），與蒸發、冷凍（dòng）幹燥相（xiàng）比沒有相的變化，而且不引起溫度、PH的變化，因而超濾設備可以防止生物大分子的變性（xìng）、失活和自溶。在（zài）生（shēng）物大分子的製備技（jì）術中，超濾裝置主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和（hé）濃縮等。

4、電滲析：使用的半滲透其實（shí）是一種離子交（jiāo）換機（jī），這種（zhǒng）離子交換膜按離子的電（diàn）荷性質可分為（wéi）陽離子（zǐ）交換膜和陰離子交換（huàn）膜兩種。在電解（jiě）質水溶液中，陽（yáng）膜允許陽離子透（tòu）過而排（pái）斥阻擋陰（yīn）離子，陰膜允許離子透過而排斥阻擋陽離子，這就是離子交換膜的選（xuǎn）擇透（tòu）過性。
電滲析的應用：不僅限於應用在脫（tuō）鹽方麵，在食品、醫藥及化學工業中（zhōng），電滲析過程（chéng）還有許多其他的工業應用（yòng），如工業廢水的處理，主要包括從酸液清洗金屬表麵所形成的廢液中（zhōng）回（huí）收酸和（hé）金屬。從電鍍廢水（shuǐ）中回收重金屬離子。從（cóng）合成纖維廢水中回收硫酸鹽。從紙漿廢液中回收（shōu）亞硫（liú）酸鹽等。

膜分離的應用
化學工業：有機物除去或回收汙染控製、氣體分離、藥劑回收和再利用（yòng）；
水處理（lǐ）：海水和苦鹹水談話、超純（chún）水製備、電廠鍋爐水（shuǐ）淨化、廢水處理（lǐ）；
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：金屬回收、汙染（rǎn）控製、富氧燃燒；
紡織及製革工業：餘（yú）熱（rè）回收、藥劑回收、汙染控製；
造（zào）紙工（gōng）業（yè）：代替蒸（zhēng）餾、汙染控製、纖（xiān）維及藥劑回（huí）收；
醫藥工業：人造器官、控釋釋放、血液分離（lí）、消毒；
國防工（gōng）業：艦艇淡水（shuǐ）供（gòng）應、戰地汙染水源淨化（huà）。

  膜分離技術在環保領域的研究（jiū）和應（yīng）用才剛剛起步，但已經有了良好的開端，對膜技（jì）術的（de）興趣和利用必將隨著環（huán）境保（bǎo）護（hù）要求（qiú）的提高（gāo）而增加。隨著人們環保意識的（de）增（zēng）強，隨著膜（mó）技術的進一步發展，膜分離（lí）技（jì）術在提高飲用水水質、水汙染控製，大氣汙染控製等方（fāng）麵將（jiāng）會得到迅猛發（fā）展。膜分離技術（shù）在（zài）環保領域，應用潛力很大，發展前景十分廣闊。
  我國的膜技（jì）術在環保領域的應用於世界現金水平尚有較大的（de）差距，開發、製造高強度、長壽麵、抗汙染、高通量（liàng）的膜材料，對於不同（tóng）的汙染源采用不同的膜技（jì）術及相應（yīng）的配套工（gōng）藝，已達到（dào）降低投資和運行成本，更好的推廣膜分離技術在環（huán）保領域的應用。再膜使用中著重解決膜汙染（rǎn）、濃度極化及清洗等關鍵問題（tí）。

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