膜分離設備

膜分離概述（shù）
  膜分離是以具有選擇透（tòu）過（guò）功能的薄膜為（wéi）分離介質，透過在膜（mó）兩側施加（jiā）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（cóng）而（ér）達到混合物分離和產物的（de）提取、濃縮、純化等目（mù）的。

膜分離的特點
  膜分離過程不發生變化，與其他方法相比耗能較低，能量的轉化效率高。膜分離過程（chéng）可在常溫下進行，特別適合對熱敏感物質的分離。通常（cháng）不需要投加其他物質，可節省化學藥劑（jì）並有利於不（bú）改變分離物質的原有的（de）屬性（xìng）。在膜分離過程中，分離和濃（nóng）縮同時進行，有利（lì）於回收（shōu）所有有價值的（de）物質。膜分離裝置簡單，可實現（xiàn）連續分離，適應性強，操作容易且易於實現自動（dòng）控製。

膜分離的分類
按分離機理：主要有反應膜、離（lí）子交換膜、滲透膜等；
按（àn）膜的性質：主要有天然膜（生物膜（mó））和（hé）合成膜（mó）；
按膜的形狀：有平板膜、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（de）分離種（zhǒng）類
1、反（fǎn）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（yào）推動力的（de）膜過程。在（zài）濃溶液一側施加以外（wài）加壓（yā）力（0.1-10MPa），當此壓力大於溶液的滲透壓時（shí），就會迫使（shǐ）濃溶液的容（róng）積（jī）反向透過（guò）孔徑為（0.0001-0.001μm）的非（fēi）對稱膜流向稀溶液的一側，這一過程叫反滲透。

反滲透的應用：海水和苦鹹水淡化、廢水和有害（hài）廢水的處理（工業廢水、市政廢（fèi）水（shuǐ））、化學加工工業的應（yīng）用（造紙工業、紡（fǎng）織工業（yè）、石油工業、電力工業）、食品加（jiā）工工業的應用。
2、微濾：又稱微孔過濾，屬於（yú）精密過濾。微濾裝置能（néng）夠過濾微米或納米級的微粒和細菌，截（jié）留（liú）溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱孢子蟲（chóng）、藻類和一些細菌等（děng），而大量溶劑、小分子（zǐ）及少量大分子溶質都能透過膜的分離過（guò）程。
微濾設備（bèi）的原理：微濾設備的基本原理是篩分過程，操作壓力一般在0.7-7kPa，原料液（yè）在靜壓差作用下，透過微濾設備的過濾材料。微濾裝置的過濾（lǜ）材料可（kě）以分為多種，比如折疊濾芯、熔噴濾芯、布袋式除塵器（qì）、微濾膜等。微濾（lǜ）設備使用纖維素或（huò）高分子材（cái）料製（zhì）成的微孔濾（lǜ）膜，利用（yòng）其均一孔徑（jìng），來截留水（shuǐ）中的微粒（lì）、細菌等，使（shǐ）其不能通過微濾（lǜ）裝置的微濾膜而被（bèi）去除。
微濾的應用：微濾裝置使用的微孔膜的規格（gé）目前有（yǒu）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（zǐ）、石油化工、分析檢測和汙水處理等領域有較（jiào）廣泛的應用。

3、超（chāo）濾：超（chāo）濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以（yǐ）大分子與（yǔ）小分子分離為目的，膜孔徑在20-1000A之間。中控纖維膜超濾器具有單位容器內充（chōng）填密度高（gāo），占地麵積小等（děng）優點（diǎn）。
超（chāo）濾設備的原理：超濾設備工作過程中，水（shuǐ）溶液在壓力推動下（xià），流經膜表麵（miàn），小於膜孔的（de）深劑及小分子溶（róng）質透水膜，成（chéng）為淨化液（濾清液），比（bǐ）膜孔大的溶質及（jí）溶質集團（tuán）被截留，隨水（shuǐ）流拍出，成為深縮液。超濾設備的工作過程是動（dòng）態過濾，分離是在流動狀態下完成的。溶質僅（jǐn）在膜表麵有限沉積，超濾速率衰減到一（yī）定程度而趨於平（píng）衡，且通過清洗可以恢複超濾設（shè）備工作性能。
超濾（lǜ）的應用：超濾裝置如同反滲透裝（zhuāng）置，有板式、管式、卷式、中控（kòng）纖維式等（děng）。超濾裝置的優點是操作簡便，成本低廉，不需增（zēng）加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條（tiáo）件溫和，與蒸發、冷凍幹燥相比沒有相的變化，而（ér）且不引（yǐn）起溫（wēn）度（dù）、PH的（de）變化，因而超濾設備可（kě）以防止生物大分子的變性、失（shī）活和自溶。在生物大分子的（de）製備技術中，超濾裝置（zhì）主要用於生物大分子的脫鹽、脫水（shuǐ）和濃縮等。

4、電滲析：使用的（de）半滲透（tòu）其實是（shì）一種離子交換機，這種離子交換（huàn）膜按離子的電荷性質（zhì）可分為陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種。在電解質水溶液中，陽膜允（yǔn）許陽離子透（tòu）過而排（pái）斥（chì）阻擋陰離子（zǐ），陰膜允許離子透過而排斥阻擋陽離子，這就（jiù）是離子交換膜的選擇透（tòu）過性。
電滲析的應用（yòng）：不僅限於（yú）應用在脫鹽方麵，在食品、醫藥及化學工業（yè）中，電滲析過程還有許多其他的工業應（yīng）用，如工業廢水的處理（lǐ），主要包（bāo）括從酸液清洗金屬表麵（miàn）所形成的廢液中回收酸（suān）和金屬。從電鍍廢水中回收重金屬離（lí）子。從合成（chéng）纖維廢水（shuǐ）中回收硫酸鹽。從紙漿廢（fèi）液中回收亞硫（liú）酸鹽等。

膜分（fèn）離的應用
化學工業：有機物除去或回收汙染（rǎn）控製、氣體分離、藥劑回收和再利用；
水處（chù）理：海水和苦鹹水談話、超純水製備、電（diàn）廠鍋爐水淨化、廢水處理；
食品及生化工（gōng）業：淨化、濃縮、消毒、代替蒸餾、副產品回收；
金（jīn）屬工業：金屬回收、汙染控製、富氧（yǎng）燃燒；
紡織及（jí）製革工業：餘熱回收、藥（yào）劑回收、汙染控製；
造（zào）紙工業：代替蒸（zhēng）餾、汙染控製、纖（xiān）維及藥劑回收；
醫（yī）藥（yào）工業：人造器官、控釋釋放（fàng）、血液分離、消毒；
國防工業：艦艇淡水供應、戰地汙染水源（yuán）淨化。

  膜分離（lí）技術在環保領域的研究（jiū）和應用才剛剛起步，但已（yǐ）經有了良好的開端，對膜技術的興趣和利用（yòng）必將隨著環（huán）境（jìng）保護要求的（de）提高（gāo）而增加。隨著人們環保意識的增強，隨著膜技術的進（jìn）一步發展，膜分離技術（shù）在提高飲用水水質（zhì）、水汙染控製，大氣汙染控製等方麵將會得到迅猛（měng）發展。膜分離技術在環保領域，應用潛力很大，發展前景十分廣闊。
  我國的膜技術在環保（bǎo）領域的（de）應用（yòng）於世界現金水平（píng）尚有較大的差距，開發、製造高強度、長壽麵、抗汙染、高通量的膜材料，對於不同的汙染源采用不同（tóng）的膜技（jì）術（shù）及相應的配套（tào）工藝，已達到降低投資和運行成本，更好的推廣膜分離技術在環保領域的應用。再膜使用中著重解決膜汙染、濃（nóng）度極化及清洗等關鍵問題。

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