膜分離設備

膜分離概（gài）述
  膜分離是以具有選（xuǎn）擇透過功能的薄膜為分離介質，透過在膜兩側施（shī）加一種或多（duō）種推動力，使原料中的某組分選擇性的優先透過膜，從而達到混合物（wù）分離和產物的提取、濃縮、純化等目的。

膜分離的特（tè）點
  膜分離過程不發生變化，與其他方法相比（bǐ）耗能較低，能量的轉化效（xiào）率高。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（yào）投加其他物質（zhì），可（kě）節省化學藥劑並有利於不改變分離（lí）物質的原有的屬性。在膜分離過程中（zhōng），分離和濃縮同時進行，有（yǒu）利於回收所有有價值的（de）物質。膜分離裝置簡單，可實現連（lián）續分離，適應性強，操作容易且（qiě）易於實現自（zì）動控製（zhì）。

膜分離的（de）分類
按（àn）分離機理：主要有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；
按膜的性質：主要有天然膜（mó）（生物膜）和（hé）合成膜；
按膜的形狀：有平板膜、管式膜和中控纖維膜；
按（àn）膜（mó）的結構：有對成膜、非對稱（chēng）膜和符合膜。

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

反滲透（tòu）的（de）應用：海水（shuǐ）和苦鹹水淡化、廢水和有害廢水（shuǐ）的處理（工業廢水、市政廢（fèi）水）、化學加工工業的應用（造紙工業、紡織工業、石（shí）油工業、電力工業）、食（shí）品加工工業的應用。
2、微濾：又稱微孔過濾，屬於（yú）精密過濾（lǜ）。微濾裝置能夠過濾微米或納米級的微（wēi）粒和細菌，截留溶（róng）液（yè）中的砂礫、淤（yū）泥、黏土等顆粒（lì）和賈第（dì）蟲、隱孢子蟲、藻類和一（yī）些細菌等，而大量溶（róng）劑（jì）、小分子及少（shǎo）量大分子溶質都能透過膜（mó）的分（fèn）離過程。
微濾設備的原理：微濾設備的基本原（yuán）理是（shì）篩分過程，操作壓力一（yī）般在0.7-7kPa，原料液在靜（jìng）壓差作用下，透過（guò）微（wēi）濾設備的過濾材料。微濾裝置（zhì）的過濾材料可以分為多種，比如折疊濾芯、熔噴濾芯、布袋式除塵器（qì）、微濾膜等。微濾設備使用纖維（wéi）素或高分子材料製成的（de）微孔濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使（shǐ）其（qí）不能通過微濾裝置的微濾膜而被去除。
微（wēi）濾的應用：微濾裝置使（shǐ）用的微孔膜的規格目前有十（shí）多種，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）檢測和汙水處理等領域有較（jiào）廣泛的（de）應用。

3、超（chāo）濾：超濾是以壓力為（wéi）推動力的膜分離技術之（zhī）一。以大分子與小分子（zǐ）分離為目的，膜孔徑在20-1000A之間。中控纖維膜（mó）超濾器具有單位（wèi）容器內充填密度高，占地麵積（jī）小等優點。
超濾設（shè）備的原理：超濾（lǜ）設備工作過程中，水溶液（yè）在壓力推動下，流經（jīng）膜表麵，小於膜孔的深（shēn）劑及小（xiǎo）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（wéi）深縮液。超濾設備的工（gōng）作過程是動態過濾，分離是在流動狀（zhuàng）態下完成的。溶（róng）質僅在膜表麵有限沉積，超濾速率衰減（jiǎn）到（dào）一定程度（dù）而趨於平衡，且（qiě）通（tōng）過清洗可以恢複超濾（lǜ）設（shè）備工作性能。
超濾的應（yīng）用：超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管（guǎn）式、卷（juàn）式、中控纖維式等。超濾裝置的（de）優點是操（cāo）作簡便，成本低廉，不需增加任何（hé）化學試劑，尤其是超濾（lǜ）技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷（lěng）凍幹燥相比（bǐ）沒有相的（de）變化，而且不引起溫（wēn）度、PH的變化，因而超濾設備可以防（fáng）止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的製備技術中（zhōng），超（chāo）濾裝置主要用於生物大分子的脫（tuō）鹽、脫水和濃（nóng）縮等。

4、電滲析：使用的半滲透其實是一種（zhǒng）離子交換機，這（zhè）種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子（zǐ）交換膜和陰離子交換膜兩種。在（zài）電解質水溶液中（zhōng），陽膜允許陽離（lí）子（zǐ）透過而（ér）排斥阻擋陰離子，陰膜允許離子（zǐ）透過而排斥阻擋陽離子，這就是離子交換膜的選擇透過性。
電滲析的應用：不僅限於應（yīng）用在脫鹽方麵，在（zài）食品、醫藥及化學工業中，電滲析過程還有許多其他的工業應用，如工業廢水的處理（lǐ），主要包括從酸液清洗金屬表（biǎo）麵所形（xíng）成的廢液中回收酸和金屬。從電鍍廢水（shuǐ）中回收（shōu）重金屬（shǔ）離子。從合（hé）成纖維廢水中回收硫酸鹽（yán）。從紙漿廢液中回收（shōu）亞硫酸鹽等。

膜分離的應用
化學工業：有機物除去或回（huí）收汙染控製、氣體分離、藥劑回收和再利用；
水處理：海水和（hé）苦鹹水談話、超純水製備、電廠（chǎng）鍋爐水（shuǐ）淨化、廢水處理；
食品及生化工業：淨化、濃縮、消毒、代替蒸餾、副產品回（huí）收；
金屬工業：金屬回收、汙（wū）染控製、富氧燃燒；
紡織及製革（gé）工業：餘熱回收、藥劑回（huí）收、汙染控製；
造紙（zhǐ）工業：代替蒸餾、汙（wū）染控製（zhì）、纖維（wéi）及藥劑（jì）回收；
醫藥工（gōng）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（yuán）淨化。

  膜分離技術在環保領域的（de）研究和應（yīng）用才剛剛起步（bù），但已經（jīng）有了良好的開端，對膜（mó）技術的興趣和利用必將隨著環境保護要求的提高而（ér）增加。隨（suí）著人們環保意識的增強，隨著膜技術（shù）的進一步發展，膜分離技術在提高飲用水水（shuǐ）質、水汙染控製，大氣（qì）汙染控製等方麵將（jiāng）會得到迅猛發展。膜分離技術在環保領域（yù），應用潛力很（hěn）大，發展前景十分廣闊。
  我國的膜技術在環保（bǎo）領域的應用於世界現金水平尚（shàng）有較大的差（chà）距，開發（fā）、製造高強（qiáng）度、長壽麵、抗汙染、高通量的膜材料，對於不同的（de）汙染源（yuán）采用不同的（de）膜技術及（jí）相應的配（pèi）套工藝，已達到降低投資和運行成（chéng）本，更好的推廣膜分離技術在環保領域的應用。再膜使用（yòng）中著（zhe）重解（jiě）決膜（mó）汙染、濃度極化及清洗等關鍵問題。

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