膜技術應用現(xiàn)狀課件

膜技術應用現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的不斷發(fā)展，在化工生產(chǎn)前后相應化學物料處理中所涉及的混合物種類日益增多，對于分離這些混合物的要求也越來越高。而分離的物料量，有的隨著化工生產(chǎn)的處理物料量的加大而越來越大，有的又隨著各種生物制品的生產(chǎn)而越來越小。特別是隨著各種天然資源不斷地被開發(fā)利用，含有用物質較多的資源已逐步減少，人們不得不從含量較少的資源中去分離、提取有用物質。有時一些傳統(tǒng)的化工分離手段比如吸收、精餾等可能安全不能適用，或者分離效果較差，能耗過高，因此一些新型的分離技術就應運而生了。在近年來發(fā)展較快并在工業(yè)實踐中已有所應用的諸多新型分離技術，如膜分離、超臨界萃取、反應分離聯(lián)用技術、變壓吸附等中，膜分離技術無疑是其中發(fā)展最為完善、應用最為廣泛的一種。尤其是在工業(yè)廢水和生活污水的處理過程中，該技術無論是在分離效果、效率，還是耐用性可靠性方面，都顯示了極大的優(yōu)越性。一、膜技術歷史、類型及原理概述膜技術歷史人們很早就認識到某些薄膜能選擇性的透過一些特定的物質。1748年諾萊特（NolletA）發(fā)現(xiàn)水能自發(fā)的擴散到裝有酒精溶液的豬膀胱內，這一發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了膜分離技術的研究。膜分離技術是國際上公認的20世紀末至21世紀中期最有發(fā)展前途的前沿技術。近年來，膜分離技術已逐漸成為化學工業(yè)、海水淡化、食品加工、廢水處理、生物醫(yī)藥技術等方面的重要分離操作。我國1958年開始研究電滲析，1966年開始研究反滲透，80年代以來對各種新型膜分離過程展開了研究，目前已有多種反滲透、超濾、微濾和電滲析膜與膜器的定型產(chǎn)品，在許多工業(yè)、科研和醫(yī)療部門得到了廣泛的應用膜的分類膜的分類有很多種方法。按膜的作用機理分類有吸附性膜（多孔膜、反應膜）、擴散性膜（高聚物膜、金屬膜、玻璃膜）、離子交換膜、選擇滲透膜（滲透膜、反滲透膜、電滲析膜）、非選擇性膜（加熱處理的微孔玻璃、過濾型的微孔膜）。按照膜分離過程的類型及特點，分為微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、透析膜蒸餾、滲透蒸發(fā)等。二、膜技術應用現(xiàn)狀膜分離作為一種新型的分離方法，與傳統(tǒng)的分離過程如過濾、精餾、萃取、蒸發(fā)、重結晶、脫色、吸附等相比，具有能耗低、單級分離效率高、設備簡單、無相變、無污染等優(yōu)點。因此膜分離技術是一種高效、低能耗和易操作的液體分離技術，特別是在水處理中有著廣闊的應用前景。膜分離技術在水質調節(jié)方面的一個重要的應用就是飲用水的凈化。飲用水的凈化與純化是從水中去除懸浮物、細菌、病毒、無機物、農(nóng)藥、有機物和溶解氣體等。微濾可去除懸浮物和細菌；超濾可分離大分子和病毒；納濾可去除部分硬度、重金屬和農(nóng)藥等有毒化合物，反滲透幾乎可除去各種雜質，電滲析可除氟，膜接觸器可去除水中揮發(fā)性有害物質。在工業(yè)用水方面，反滲透水處理技術廣泛地用于電子、電力、醫(yī)藥、化工、飲料、冶金等領域，它是超純水和純水制備的優(yōu)選方法。除了反滲透膜的改進外，反滲透/反滲透、反滲透/離子交換樹脂、反滲透/電滲析2離子交換樹脂耦合及紫外線（185nm）降解COD和真空脫氣等工藝的采用，都促進了反滲透在這一領域的技術進步。膜軟化是基于納濾膜對二價離子的高脫除性而開發(fā)的新膜分離過程，它可完全去除懸浮物和大部分有機物，且與傳統(tǒng)的石灰軟化法和離子交換樹脂相比，有不消耗大量石灰、鹽和堿等藥劑，無污泥，操作簡便，節(jié)省占地等優(yōu)點。膜軟化工藝在美國已普遍應用，特別是新建的軟化廠多采用此新工藝。三、膜分離技術未來應用展望膜分離技術在未來是世界各國研究的熱點，它將在各個領域發(fā)揮更引人注目的作用。首先，海水是地球上最大水源，膜法是凈化技術的前沿，成本又低，因此膜技術在淡水資源開發(fā)上有極其廣闊的市場需求背景第三，石油化工是膜技術可以大顯身手的重要領域，從油田淡水供應、污水處理，到生產(chǎn)、加工過程的反應、分離、濃縮、純化等，都和膜技術息息相關，而膜技術在這方面的應用目前還處在初始階段，所以，膜技術在此方面的應用潛力非常巨大。另外，用超濾技術處理電泳漆廢水，20世紀80年代已在我國汽車、電器等行業(yè)普遍使用，但我國荷電超濾膜開發(fā)還沒跟上，所以用性能優(yōu)良的國產(chǎn)荷電超濾膜裝置取代進口裝置成為膜行業(yè)的一個新目標。我國目