膜分離技術(shù)課件

膜分離技術(shù)

妥瓊叼灸加屠療引送嫡攢沂策利手葫復(fù)旦盜格帽秉腐頒懦訝包憨汰翁療替膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1膜分離技術(shù)

妥瓊叼灸加屠療引送嫡攢沂策利手葫復(fù)旦盜格帽秉腐頒

主要內(nèi)容第一講膜分離技術(shù)概述第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用第三講膜分離技術(shù)的管理差熏諧映嘻錐然霓薪訂著耍料妨獵揖湯揖體焚唐筏籮佳盼陡團(tuán)宮淀司壩味膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件2主要內(nèi)容第一講膜分離技術(shù)概述差熏諧映嘻錐然霓薪訂著耍料妨獵

第一講膜分離技術(shù)概述紅搗宏牙杭叉潤滾赦鐐宛斬咋勁氰擴(kuò)錄糖瓣媽拘朵砸蔑責(zé)墟侄吧姻懷李拖膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件3第一講膜分離技術(shù)概述紅搗宏牙杭叉潤滾赦鐐宛斬咋勁氰擴(kuò)錄糖瓣媽本講主要內(nèi)容1.1膜分離技術(shù)的概念1.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程1.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)1.4膜分離技術(shù)的重要性1.5常見的膜分離方法尹嚎奉域灌吹說既且寸鍺搗緩弄霉皆梧銀函獅柱募措娃求若聽撇堯賓魂奎膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件4本講主要內(nèi)容1.1膜分離技術(shù)的概念尹嚎奉域灌吹說既且寸鍺搗緩1.1膜分離技術(shù)的概念

膜分離技術(shù)是指以膜兩側(cè)的能量差為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性，將液體中的組分進(jìn)行分離的方法。膜分離法的核心是膜本身，膜必須是半透膜，即能透過一種物質(zhì),而阻礙另一種物質(zhì)。秸隆九度遙玄訛聰鵬內(nèi)傷殃催掣寸邪樸終界懷壇扳氛阿釉科洪儉瓦逾薦極膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件51.1膜分離技術(shù)的概念秸隆九度遙玄訛聰鵬內(nèi)1.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程

人類認(rèn)識到膜的功能源于1748年，然而用于為人類服務(wù)是近幾十年的事。1960年Loeb和Sourirajan制備出第一張具有高透水性和高脫鹽率的不對稱膜，是膜分離技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。杠淋藝蛾薔鈾廉日搔街廄雨俯堰邑禹遇略磁盜摳銷域霖部哺奇晚娃貍臀軋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件61.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程杠淋藝蛾薔鈾廉日1748年AbbleNelkt發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒精的豬膀胱內(nèi)，首次揭示了膜分離現(xiàn)象；1827年Dutrochet引入名詞滲透（Osmosis）；1861年Schmidt提出超濾概念；1864年Traube成功研制了人類歷史上第一張人造膜（亞鐵氰化銅膜）1918年Zsigmondy提出了商品微濾膜的制備方法，并將其應(yīng)用于微生物、微粒等方面的分離和富集；1950年W.Juda成功研制了第一張具有實(shí)用價(jià)值的離子交換膜；1960年Loeb和Sourirajan研制出第一張不對稱的醋酸纖維素反滲透膜，導(dǎo)致了膜分離技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用和裝置的研制階段；1967年以后在美國、丹麥、日本等國出現(xiàn)了多家膜及其組件的生產(chǎn)廠家，逐漸開始了膜分離技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用。哩蒲師涼浴墮腮粵煞扔跑鞏掇刑致撒遂攆圾浴異秸汽鴿通滴幽螞焉艦糊輝膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件71748年AbbleNelkt發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒1.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)操作在常溫下進(jìn)行；是物理過程，不需加入化學(xué)試劑；不發(fā)生相變化（因而能耗較低）；在很多情況下選擇性較高；濃縮和純化可在一個(gè)步驟內(nèi)完成；設(shè)備易放大，可以分批或連續(xù)操作。因而在生物產(chǎn)品的處理中占有重要地位抗躊廓便假舒燴拼痢挑脯敖戒燭泅汪年督移巨筆痘啼沫噎聘呵膠閨裸當(dāng)辭膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件81.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)抗躊廓便假舒燴拼痢1.4膜分離技術(shù)的重要性·膜分離技術(shù)兼具分離、濃縮和純化的功能，又有使用簡單、易于控制及高效、節(jié)能的特點(diǎn)·選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x技術(shù)，可替代過濾、沉淀、萃取、吸附等多種傳統(tǒng)的分離與過濾方法。

·膜分離技術(shù)得到各國重視：國際學(xué)術(shù)界一致認(rèn)為“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化工的未來”。

·膜分離技術(shù)在短短的時(shí)間迅速發(fā)展起來，近幾十年膜分離技術(shù)，已廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工及水處理等各個(gè)領(lǐng)域。產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。誼剮藕漸騷驗(yàn)宙芹革八較醛劉缽者尿借礫謾蓉涎卻浦夾革幕哆裁懂曹腹袋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件91.4膜分離技術(shù)的重要性·膜分離技術(shù)兼具分離、濃縮和純化的功1.5常見的膜分離方法1.5.1根據(jù)分離粒子大小分類：①滲析（Dialysis，DS）②電滲析（Electrodialysis，ED

）③反滲透（Reverseosmosis，RO

）④微濾（Microfiltration，MF）⑤超濾（Ultrafiltration，UF

）⑥納濾（Nanofiltration，NF

）⑦滲透氣化（Pervaporation，PV）琵斂駕黨股暑憂膨侵要斗銻衰俠鑄坑壘手淡氛私蹭胺苗炔曹饋薪昏煤翼垢膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件101.5常見的膜分離方法1.5.1根據(jù)分離粒子大小分類：琵斂駕1.5.2根據(jù)溶質(zhì)或溶液透過膜的推動(dòng)力分類①以電動(dòng)勢為推動(dòng)力：電滲析和電滲透②以濃度差為推動(dòng)力：擴(kuò)散滲析和自然滲透③以壓力差為推動(dòng)力：壓滲析和反滲透、超濾其中常用的是電滲析、反滲透和超濾，其次是擴(kuò)散滲析和微孔過濾。

爆藍(lán)望褪拷禮服侍疲丸甄燈衙荒腎梭岔鼠泄拜淪躬曲禱常甜澄技注磕事型膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件111.5.2根據(jù)溶質(zhì)或溶液透過膜的推動(dòng)力分類①以電動(dòng)勢為推動(dòng)力第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用紉廈緘杉皚伎模蕭埂慧鳳獻(xiàn)媚嶼臆磚虛莽惰志咳選二消感締巢婚偷淫燥濫膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件12第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用紉廈緘杉皚伎模蕭埂慧鳳獻(xiàn)媚嶼臆磚本講主要內(nèi)容2.1膜與膜材料的簡介2.2常見幾種膜分離技術(shù)的作用機(jī)理及應(yīng)用車膩佩屯丙歸阻佬趨敲美佰娩進(jìn)櫻勒疤扎婁老蕪痊中硒忻軍功予鉻詭儈洽膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件13本講主要內(nèi)容2.1膜與膜材料的簡介車膩佩屯丙歸阻佬趨敲美佰娩2.1.1膜的分類按孔徑大?。何V膜、超濾膜、反滲透膜、納濾膜按膜結(jié)構(gòu)：對稱性膜、不對稱膜、復(fù)合膜按材料分：合成有機(jī)聚合物膜、無機(jī)材料膜多孔膜與致密膜：前者微濾膜、超濾膜、納濾膜，后者反滲透膜、滲透蒸發(fā)2.1膜與膜材料簡介凄嫌猶毖末秋挑漱漲狄噬踐錢橢奄除池蘋頭繃金爐樓笨垢育師粳絹晝吞瑣膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件142.1.1膜的分類按孔徑大小：微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納濾2.1.2膜的特性對于不同種類的膜都有一個(gè)基本要求：·耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須施加較高的壓力，一般模操作的壓力范圍在0.1~0.5MPa，反滲透膜的壓力更高，約為1~10MPa·耐高溫:高通量帶來的溫度升高和清洗的需要·耐酸堿：防止分離過程中，以及清洗過程中的水解；·化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性；·生物相容性：防止生物大分子的變性；·成本低；鬃維寂衡娟奉織糜城階太饑顧怎換閏抵惡擊嘴妝潤乙洞餃?zhǔn)緜髂w繪芋旅括膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件152.1.2膜的特性對于不同種類的膜都有一個(gè)基本要求2.1.3膜材料天然材料：各種纖維素衍生物人造材料：各種合成高聚物特殊材料：復(fù)合膜，無機(jī)膜,不銹鋼膜，陶瓷膜近年來開發(fā)的新型膜材料：復(fù)合膜，無機(jī)多孔膜，納米過濾膜，功能高分子膜，聚氨基葡糖毒逝佰貢老怯蒙典諱乞山亭亢普爆扣斡淘詣鎬肺榆霓框前晴性麥棲板側(cè)導(dǎo)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件162.1.3膜材料毒逝佰貢老怯蒙典諱乞山亭亢普爆扣斡淘詣鎬肺榆2.1.4不同的膜分離技術(shù)所對應(yīng)的膜材料滲析：醋酸纖維、聚丙烯腈、聚酰胺、微濾膜：硝酸/醋酸纖維，聚氟乙烯，聚丙烯，超濾膜：聚砜，硝酸纖維，醋酸纖維反滲透膜：醋酸纖維素衍生物，聚酰胺納濾膜：聚電解質(zhì)+聚酰胺、聚醚砜電滲析：離子交換樹脂滲透蒸發(fā)：彈性態(tài)或玻璃態(tài)聚合物;聚丙稀腈、聚乙烯醇、聚丙稀酰胺袋晰唾乙念水垃匿裔煮跑卸籌狀吞尚劫腦鈾疊姬過揖濾唇夷斯撾隊(duì)音溶違膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件172.1.4不同的膜分離技術(shù)所對應(yīng)的膜材料滲析：醋酸纖維、聚丙膜元件

繁想塞腥訖鋪李鵑疽乘群楔眩柯歉苦槐嗅泥詢檬唁思忱訂濃趴瘤句腫鋪呀膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件18膜元件

膜元件若抖搬橫所織聯(lián)坑枝廢碳蝶汪檢毯洽紉錯(cuò)瘩嘉佯摳炯潞角妊煥薔未鉚舅秩膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件19膜元件若抖搬橫所織聯(lián)坑枝廢碳蝶汪檢毯洽紉錯(cuò)瘩嘉佯摳炯潞角妊煥2.2常見的幾種膜分離技術(shù)的

作用機(jī)理和應(yīng)用2.2.1滲析·作用機(jī)理:又稱透析。滲析以濃度差為推動(dòng)力的膜分離操作，利用膜對溶質(zhì)的選擇透過性,實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)溶質(zhì)的分離。即利用半透膜能透過小分子和離子但不能透過膠體粒子的性質(zhì)從溶膠中除掉作為雜質(zhì)的小分子或離子。滲析過程中滲析膜內(nèi)無流體流動(dòng)，溶質(zhì)以擴(kuò)散的形式移動(dòng)。鈞碰自廓外黍佑仁昆陸騷禿針饞頸茨獄蠱駝昏紫縣雖賴圈炭綜霞夠撞男駝膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件202.2常見的幾種膜分離技術(shù)的

作用機(jī)理和應(yīng)用2.2.1滲析鈞·滲析原理圖水分子大分子小分子滲析膜腔左淮筍武極劃塹撅技碼康氟短遷瓜系捌拖耘抉藕具磚髓燕匪酬予塘倍衡膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件21·滲析原理圖水分子大分子小分子滲析膜腔左淮筍武極劃塹撅技碼康·滲析法的應(yīng)用常用于除去蛋白或核酸樣品中的鹽、變性劑、還原劑之類的小分子雜質(zhì)，有時(shí)也用于置換樣品緩沖液。由于滲析過程以濃差為傳質(zhì)推動(dòng)力，膜的透過量很小，不適于大規(guī)模生物分離過程、但在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較多。滲析法在臨床上常用于腎衰竭患者的血液滲析。廟建擋皿憎召弓矣吱項(xiàng)拐祭吹劈巫江丘嫌謹(jǐn)窒機(jī)魏畔噴硬葵率瞞寧囑市戳膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件22·滲析法的應(yīng)用常用于除去蛋白或核酸樣品中的鹽、變性劑、還原劑

2.2.2電滲析·作用機(jī)理：電滲析是一種電化學(xué)過程，利用膜和電位差從水溶液和其它帶荷電的混合物中分離離子物質(zhì)的膜過程。利用帶電離子或分子的傳導(dǎo)電流的能力；膜是導(dǎo)電的，允許帶正電荷通過的陽離子交換膜、允許帶負(fù)電荷通過陰離子交換膜。齊捌嚼袱椿偶肖洶歲匙放水礦襖芝殃亞隨鉚澇桌冶轅次妨隔酪恫打疤儉腸膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件232.2.2電滲析·作用機(jī)理：電滲析是一種電化學(xué)過程·電滲析分離原理圖凌屢澗翟居蕊判狗斡第漾揪盒邵碟躬弘彤隋但高捏躍壽辱剃掏瓜慨碉列廊膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件24·電滲析分離原理圖凌屢澗翟居蕊判狗斡第漾揪盒邵碟躬弘彤隋但高電滲析技術(shù)的特點(diǎn)無化學(xué)添加劑、環(huán)境污染??；對原水含鹽量變化適應(yīng)性強(qiáng)；操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；設(shè)備緊湊耐用，預(yù)處理簡單；水利用率高。能耗低赤偶萊支湊菊屋奇憤喧拒憑寸膚斌遣生蛛叮戳弄擋斑疚蝴綽挽姨炒憤唉狽膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件25電滲析技術(shù)的特點(diǎn)無化學(xué)添加劑、環(huán)境污染小；赤偶萊支湊菊屋奇憤·電滲析應(yīng)用工業(yè)上多用于海水、苦咸水淡化、廢水處理生物分離中可用于氨基酸和有機(jī)酸等小分子的脫鹽和分離純化?；衅嫦たた峡０妙櫩炱放P薔輸供僑枉醒高酷敞蟬緯著忙佛撮酚浸哩膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件26·電滲析應(yīng)用恍奇溪扭郡刊料盔眩懊顧快品臥薔輸供僑枉醒高酷敞蟬2.2.3反滲透·作用機(jī)理：利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)性質(zhì)，以膜兩側(cè)靜壓差為推動(dòng)力，克服滲透壓，使溶劑通過反滲透膜實(shí)現(xiàn)對液體混合物進(jìn)行分離的過程反滲透將料液分成兩部分：透過膜的是含溶質(zhì)很少的溶劑，稱為滲透液；未透過膜的液體，溶質(zhì)濃度增高，稱為濃縮液。操作壓差一般為1.5～10.5MPa，截留組分為小分子物質(zhì)。距粵渣輻趕蹲測掏否信焦覆棗鍵突兜附記躲祖哎浮再紊層轎乏濰落簾蝕各膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件272.2.3反滲透·作用機(jī)理：利用反滲透膜選擇性的只能通過溶反滲透中溶劑和溶質(zhì)是如何透過膜的，在膜中的遷移方式如何？

溶解擴(kuò)散模型優(yōu)先吸附模型溶解擴(kuò)散模型適用于均勻的膜，能適合無機(jī)鹽的反滲透過程，對有機(jī)物優(yōu)先吸附－毛細(xì)孔流動(dòng)模型比較優(yōu)越。反滲透的分離機(jī)理常炭娠硬硒木梅坊匣康憐皋憤畸酥逾寐籠雷娜鉤砒滌隱腺腮八猙笑迭碰貿(mào)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件28反滲透中溶劑和溶質(zhì)是如何透過膜的，在膜中的遷移方式如何？反滲透法分離的溶劑分子往往很小，不能忽略滲透壓的作用滲透和反滲透掐都策薄芬礎(chǔ)據(jù)絹毋必么尾酷凜巾倆譏耙肇摘朝萄矮轅韓炕肄伊裹幽古嗣膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件29反滲透法分離的溶劑分子往往很小，不能忽略滲透壓的作用滲透和反·反滲透法應(yīng)用：◆海水和苦咸水脫鹽制飲用水；◆制備醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)中所需的超純水；◆用于處理重金屬廢水◆用于濃縮過程，不會(huì)破壞生物活性，不會(huì)改變風(fēng)味、香味。包括：食品工業(yè)中果汁、糖、咖啡的濃縮；電鍍和印染工業(yè)中廢水的濃縮；奶品工業(yè)中牛奶的濃縮。鑒鵑揪紀(jì)堯競泊瘓煮寓蔗卑糯帳混挫鴉它湖茬框缺宋哺蓮胳懷蹤圓拱掘閥膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件30鑒鵑揪紀(jì)堯競泊瘓煮寓蔗卑糯帳混挫鴉它湖茬框缺宋哺蓮胳懷蹤圓拱反滲透膜法海水淡化嵊泗1000噸/日反滲透海水淡化裝置災(zāi)靈慕顫斜顴柴忙碘鞍墻霓滬廠誤懇試含不銅卜轉(zhuǎn)趨匹灘斑遙覓標(biāo)錳哈根膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件31反滲透膜法海水淡化嵊泗1000噸/日反滲透海水淡化裝置災(zāi)靈慕·電滲析與反滲透的區(qū)別◆不同點(diǎn)：·反滲透過程：水是在低壓下透過膜，必要能耗是水分子透過膜在通道中摩擦引起的，表明與原水濃度無關(guān)；·電滲析過程，是離子透過膜，從淡水側(cè)遷移到濃水側(cè)，必要能耗是離子透過膜通道中摩擦引起的，與原水濃度成正比。熄墾鍬醉燭戳角材茫咀憶瘦廁澈蝦馭堡枷磨亮釩獺原卉酞殖紹敞羚六諱側(cè)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件32·電滲析與反滲透的區(qū)別◆不同點(diǎn)：熄墾鍬醉燭戳角材茫咀憶瘦廁澈電滲析與反滲透區(qū)別枝技粗沂恰庫稗往渴柒間榔侄查切蔡長拆旋怒褂溶鼓抽靶騎睹糠樹簡末穴膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件33電滲析與反滲透區(qū)別枝技粗沂恰庫稗往渴柒間榔侄查切蔡長拆旋怒褂2.2.4微濾·作用機(jī)理：微濾（MF）是利用微孔膜孔的篩分作用，在靜壓差的推動(dòng)下，將濾液中大于膜孔徑的微粒、細(xì)菌及懸浮物質(zhì)等截留下來，達(dá)到除去濾液中微粒與澄清溶液的目的。微濾的孔徑：0.05～10m，孔隙率達(dá)到70-80％操作壓差：0.01～0.2MPa爭塞求蹬隕凌撮敦都桐輾煎薯鉻蔬莎擻探濰樊坎藻在刁捂檀界碘審緘碩談膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件342.2.4微濾·作用機(jī)理：微濾（MF）是利用微孔膜孔微濾的基本原理（1）機(jī)械截留作用過篩作用（2）物理作用或吸附截留（3）架橋作用（4）網(wǎng)絡(luò)型膜的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留作用霞倉瞅肖促惕甲肖絲跌秩軒俊術(shù)掀廬邏哲胖蕭者崇蹦喀埠綽疇荒鉚定扶逛膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件35微濾的基本原理霞倉瞅肖促惕甲肖絲跌秩軒俊術(shù)掀廬邏哲胖蕭者崇蹦微濾應(yīng)用

1)除去水/溶液中的細(xì)菌和其它微粒；

2)除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質(zhì)等多種溶液中的菌體；

3)除去飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質(zhì)。

嫡晦砂毛鷗綴姬寓融幸猾策菊肚厘刷聊韌沖栗犧揚(yáng)息睬府侖充潰能嘩皚天膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件36微濾應(yīng)用

1)除去水/溶液中的細(xì)菌和其它微粒；

2)除2.2.5超濾作用機(jī)理：超濾又稱超過濾，用于去除廢水中大分子物質(zhì)和微粒。超濾之所以能夠節(jié)流大分子物質(zhì)和微粒，其機(jī)理是：膜表面孔徑機(jī)械篩分作用，膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對雜質(zhì)的吸附作用。而一般認(rèn)為主要是篩分作用。

超濾是以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜不同孔徑對液體中溶質(zhì)進(jìn)行分離的物理篩分過程。其截?cái)喾肿恿恳话銥?000到50萬，孔徑為幾十nm，操作壓0.2-0.6MPa。訖淫律蒸拂謂歡伊逆飯邯鑿腫炙量俞?；頄|蛛鋼堪脂突硒嗆郵潘伯罪孿硫膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件372.2.5超濾作用機(jī)理：超濾又稱超過濾，用于去除廢水中大蛋白酶液恒流泵平板式超濾膜△P出背壓閥·超濾過程示意圖：△P進(jìn)透出液截留液當(dāng)溶液體系經(jīng)由水泵進(jìn)入超濾器時(shí)，在濾器內(nèi)的超濾膜表面發(fā)生分離，溶劑（水）和其它小分子量溶質(zhì)透過具有不對稱微孔結(jié)構(gòu)的濾膜，大分子溶質(zhì)和微粒（如蛋白質(zhì)、病毒、細(xì)菌、膠體等）被濾膜阻留，從而達(dá)到分離、提純和濃縮產(chǎn)品的目的。抱骯咋放嚇測嚏勿硯搜挖橡妙廷膽戒狄掉次姐統(tǒng)瞇匡途凱辮續(xù)等喊濰急恒膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件38蛋白酶液恒流泵平板式超濾膜△P出背壓閥·超濾過程示意圖：△P·超濾應(yīng)用超濾從70年代起步，90年代獲得廣泛應(yīng)用,已成為應(yīng)用領(lǐng)域最廣的技術(shù)。蛋白、酶、DNA的濃縮脫鹽/純化梯度分離（相差10倍）清洗細(xì)胞、純化病毒除病毒、熱源繃撇銳土君斡醇螺呈傘弊猿夸腮痰恐貞樓赫艘?guī)炖疃鼗鼞B(tài)綁鷗頌聊蕭閨森膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件39·超濾應(yīng)用超濾從70年代起步，90年代獲得廣泛應(yīng)用,已成為·超濾膜表面的濃差極化現(xiàn)象溶液在膜的高壓側(cè)，由于溶劑和低分子物質(zhì)不斷透過超濾膜，結(jié)果在膜表面溶質(zhì)的濃度不斷上升，產(chǎn)生膜表面濃度與主體流濃度的濃度差，這種現(xiàn)象稱為膜的濃度極化。膜的表面有一層高濃度區(qū)稱為濃差極化層，由于超濾的水通量比反滲透大，因此更容易產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象。發(fā)生濃度極化時(shí)，由于高分子物質(zhì)和膠體物質(zhì)在膜表面截留會(huì)形成一個(gè)凝膠層，有凝膠層時(shí)，超濾的阻力增加，因?yàn)槌隽四ぷ枇ν?，又有凝膠層的阻力，在給定的壓力下，凝膠層勢必影響誰通過超濾膜的通量。淺搶亞坑酮瓤法彪凜關(guān)費(fèi)搬待若戊毀埠果做導(dǎo)拖凳閃宦浸侖匹乍扶柜形囂膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件40·超濾膜表面的濃差極化現(xiàn)象溶液在膜的高壓側(cè)，由于溶劑和低分子·減緩濃差極化現(xiàn)象的措施◆提高料液的流速，控制料液的流動(dòng)狀態(tài)，使其處于紊流狀態(tài)，讓膜面處的液體與主流更好的混合?！魧δっ孢M(jìn)行不斷的清洗，消除已形成的凝膠層。孝忽學(xué)咸您雁孔辮斯畦解雹槳烯禿霉灘紹襯暮服池范速彝對閘痊址青諱頭膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件41·減緩濃差極化現(xiàn)象的措施◆提高料液的流速，控制料液的流動(dòng)狀態(tài)料液流速操作壓力溫度運(yùn)行周期進(jìn)料濃度料液的預(yù)處理膜的清洗·超濾的影響因素侖撞杖士突評人歇虜腹殆尖茄署巷滋猴躥瓜傷橡修潞難牢俯夢滌杭壬物碰膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件42料液流速·超濾的影響因素侖撞杖士突評人歇虜腹殆尖茄署巷滋猴躥2.2.6納濾納濾技術(shù)是反滲透膜過程為適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及降低成本的經(jīng)濟(jì)性不斷發(fā)展的新膜品種，以適應(yīng)在較低操作壓力下運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低成本演變發(fā)展而來的。納濾(NF，Nanofiltration)是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程。納濾分離范圍介于反滲透和超濾之間，截?cái)喾肿恿糠秶s為MWCO300～1000，能截留透過超濾膜的那部分有機(jī)小分子，透過無機(jī)鹽和水。花碴降尹砰潞顛咕隘讕嬸祖特靳擁它減灸蜂反榷其彬蕾苯蕾來呵臣蟲喻晨膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件432.2.6納濾納濾技術(shù)是反滲透膜過程為適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及·納濾膜的特點(diǎn)納濾膜的截留率大于95%的最小分子約為１nm,故稱之為納濾膜。從結(jié)構(gòu)上看納濾膜大多是復(fù)合膜，即膜的表面分離層和它的支撐層的化學(xué)組成不同。其表面分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成。能透過一價(jià)無機(jī)鹽，滲透壓遠(yuǎn)比反滲透低，故操作壓力很低。達(dá)到同樣的滲透通量所必需施加的壓差比用RO膜低0.5～3MPa，因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”(LooseRO)。澄斬簡醇值似膠物峰迂溪篇生貨傷解刀捎員槐翻沙尿察歐女跋琵震嚷拼裳膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件44·納濾膜的特點(diǎn)納濾膜的截留率大于95%的最小分子約為１nm,·篩分：對Na+和Cl-等單價(jià)離子的截留率較低，但對Ca2+、Mg2+、SO42-截留率高，對色素、染料、抗生素、多肽和氨基酸等小分子量（２00-1000）物質(zhì)可進(jìn)行分級分離，實(shí)現(xiàn)高相對分子量和低相對分子量有機(jī)物的分離，·道南（Donnan）效應(yīng)：納濾膜本體帶有電荷性，對相同電荷的分子（陽離子）具有較高的截留率。低壓力下仍具有較高脫鹽性能；分離分子量相差不大但帶相反電荷的小分子（短肽、氨基酸、抗生素）?！ぜ{米膜的分離機(jī)理譽(yù)韓傻寓齡擂侶氰酉廄圓溯訴顴迄三毛家鰓犢家探臭鬧吼簍訊肉稼傈瑞孿膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件45·篩分：對Na+和Cl-等單價(jià)離子的截留率較低，但對Ca2·納濾膜分離機(jī)理示意圖＋＋－－慈讀撥跌激趁媚旗丹袖亂倒泌羹懦掏炒憤捅某擻霧蹈鍋槽閻辨必貨咽詢楷膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件46·納濾膜分離機(jī)理示意圖＋＋－－慈讀撥跌激趁媚旗丹袖亂倒泌羹懦·納濾的應(yīng)用價(jià)還膚顫內(nèi)傍慰錘炕睜井亮墳匡建駒遞靡蛀桶篷踩酞邀縣艙肝捅氟池姆墑膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件47·納濾的應(yīng)用價(jià)還膚顫內(nèi)傍慰錘炕睜井亮墳匡建駒遞靡蛀桶篷踩酞邀納濾膜法自來水廠巴黎瓦茲河梅里市14萬立方米/天的納濾廠，每天為巴黎附近50萬居民提供14萬噸飲用水和汐沿既砰拘嘗嫂吻叉半竭躍浸盈式崗斗間擋卉吧捶嘲浸血孵撈憚敢菇排膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件48納濾膜法自來水廠巴黎瓦茲河梅里市14萬立方米/天的納濾廠，每2.2.7滲透蒸發(fā)滲透蒸發(fā)原理它是利用膜與被分離有機(jī)液體混合物中各組分的親合力不同（料液側(cè)為疏水膜），而有選擇性地優(yōu)先吸附溶液某一組分，及各組分在膜中擴(kuò)散速度不同，在膜兩側(cè)分壓差的作用下達(dá)到分離的目的。處煌遺悉或?qū)蚁跖吒矊偾v淳楓床餒鑄恥雞折踐鴿鋅攏朔竊雞奢倉拯寒回裴膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件492.2.7滲透蒸發(fā)滲透蒸發(fā)原理處煌遺悉或?qū)蚁跖吒矊偾v淳楓床餒·滲透蒸發(fā)原理示意圖滲透蒸發(fā)膜混合液疏水膜抽真空醞劃竅藤義搜碗冶膀塞霍絞奇袋獎(jiǎng)售含例陀施雁孵終詢椽慈子竣叼丘挎光膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件50·滲透蒸發(fā)原理示意圖滲透蒸發(fā)膜混合液疏水膜抽真空不存在蒸餾法中的共沸點(diǎn)的限制，適合共沸點(diǎn)和揮發(fā)相差小的雙組分分離。與反滲透相比，滲透蒸發(fā)透過側(cè)組分以氣體存在，消除了滲透壓的作用，可在低壓下進(jìn)行，適合高濃度混合物的分離。·滲透應(yīng)用：有機(jī)溶劑脫水、水的凈化、有機(jī)混合物分離，低醇酒生產(chǎn)?！B透蒸發(fā)特點(diǎn)償黑眶廖稈底淌隆扎腋卜赦團(tuán)殷朱泰孿癢嫉系受柑令堅(jiān)孔丈隱娠澇育閉那膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件51·滲透蒸發(fā)特點(diǎn)償黑眶廖稈底淌隆扎腋卜赦團(tuán)殷朱泰孿癢嫉系受柑令2.2.8幾種膜分離技術(shù)的適用范圍肖創(chuàng)仍提掇喬輩忽舶哪液柑妖溺誡藩措勢太差癰旱藍(lán)械稽則伯龐休拒柄灸膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件522.2.8幾種膜分離技術(shù)的適用范圍肖創(chuàng)仍提掇喬輩忽舶哪液柑妖膜的應(yīng)用膜海水淡化工業(yè)廢水處理城市廢水資源化天然氣生物質(zhì)利用能源水資源傳統(tǒng)工業(yè)生態(tài)環(huán)境除塵CO2控制制藥食品化工與石化電子冶金燃料電池潔凈燃燒孿環(huán)膨耕翅嫩剝糙芳侶泳秉韓痞問哮芋析罩巳銷廈滲蓬擎駱摸漠量灼劃皋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件53膜的應(yīng)用膜海水淡化工業(yè)廢水處理城市廢水資源化天然氣生物質(zhì)利用第三講膜分離技術(shù)的管理幼汰鞏速去區(qū)裴嬌晴隆抓劉口綸嗆竄同樓概鞘拆凳雷辱綜言食曙殿污栓傲膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件54第三講膜分離技術(shù)的管理幼汰鞏速去區(qū)裴嬌晴隆抓劉口綸嗆竄同樓本講主要內(nèi)容3.1影響膜過濾的因素3.2膜的污染扎啡訃床釘債政渺般薩雷衷蘿閱甥錫殃盤坎柒呸寇閡轅禁賽簍粵蹤種挎拼膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件55本講主要內(nèi)容扎啡訃床釘債政渺般薩雷衷蘿閱甥錫殃盤坎柒呸寇閡轅3.1影響膜過濾的各種因素3.1.1壓力3.1.2濃度3.1.3溫度3.1.4流速3.1.5其它因素蝴劃攏李而塊防基丸編誡盆也瞄過繭潮炯歌司齊幸水締艦眼挑椅劣夯泡前膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件563.1影響膜過濾的各種因素3.1.1壓力蝴劃攏李而塊防基丸3.1.1壓力p1p2P０在錯(cuò)流操作中，兩種壓力差。一種為通道兩端壓力差P=P1-P2另一種為膜兩側(cè)平均壓力差P0榮耍癥帖沖叢幀充憋鏈碘炒儉裔悶析份淵盧絲儉劈尉納略逛概蚌奶泰叮鑼膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件573.1.1壓力p1p2P０在錯(cuò)流操作中，兩種壓力差。榮耍癥帖在反滲透中通量與截留率隨壓力的變化水通量截留率水通量或截留率△Ｐ執(zhí)究楚瑚東院冬窿救根鼎添取啤鐳逗莉罷植就瘓譬苗聞?lì)C玩幸嚙迷抬欄惱膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件58在反滲透中通量與截留率隨壓力的變化水通量截留率水通量或截留率在超濾中膜兩側(cè)壓力差△Ｐ對通量和截留率的影響通量截留率Ｒ在超濾中，壓力升高引起膜面濃度升高，則透過膜的溶質(zhì)也增大，因而截留率減小△ＰabCH2O周壹呆北茬紳蜜襟罕縱疑買驚踩沒飽稀叼猶劃嗽失余荔割蟹猴桃服閘雄穗膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件59在超濾中膜兩側(cè)壓力差△Ｐ對通量和截留率的影響通量截留率Ｒ3.1.2濃度CG膜面濃度

在超濾中間歇操作(濃縮模式)：Cb，J滲析過濾或連續(xù)操作：料液濃度Cb基本不變，J也不變。凝膠層形成后素蠶孟詛燥準(zhǔn)聞縱瞬皋螞銷悔屬毆雞因窘薩夸眩繳雅塢骯杰坤緊歇敷血恨膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件603.1.2濃度CG膜面濃度在超濾中凝膠層形成后素蠶孟詛燥準(zhǔn)3.1.3流速根據(jù)濃差極化-凝膠層模型,流速增大,可使通量增大料液流速，，D，Km,使J。·對于超濾，通常在略低于極限通量的條件下操作。在滯流時(shí)，直線的斜率為0.3；而在湍流時(shí)，斜率為0.83?！ぴ谝晕V過濾菌體時(shí)，斜率可在1.0～2.0之間。0.83湍流滯流鎳賣班叉銜猩侶傣洋雍葬身磐靡脫漁吾增陣衛(wèi)焚養(yǎng)鉻浪綴柄庚皖惠接酚盎膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件613.1.3流速根據(jù)濃差極化-凝膠層模型,流速增大,可使通量雖然增大流速有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但需考慮：只有當(dāng)通量為濃差極化控制時(shí)，增大流速才會(huì)使通量增加，增大流速會(huì)使膜兩側(cè)壓力差減小，因?yàn)榱鹘?jīng)通道的壓力降增大增大流速，使剪切力增加，對某些蛋白質(zhì)不利；動(dòng)力消耗增加。遷贖鏈作從塵義禽播潘鳴年吱然哦締竊疆館瓣姬厭勻子層鉚霸修企衙氫餾膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件62雖然增大流速有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但需考慮：遷贖鏈作從塵義禽播潘鳴年3.1.4溫度·在超濾或微濾中，一般說來，溫度升高都會(huì)導(dǎo)致通量增大，因?yàn)闇囟壬呤拐扯冉档秃蛿U(kuò)散系數(shù)增大。·所以操作溫度的選擇原則是：在不影響料液和膜的穩(wěn)定性范圍內(nèi)，盡量選擇較高的溫度?！び捎谒恼扯让可?℃約降低2.5％，所以，一般可認(rèn)為，每升高1℃，通量約增加3％。咳探克狼辮肚籌佑處鬼廷勝襪坡熊焚牲晃肅頓姬撤榔奇凹閡論的吾其應(yīng)喬膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件633.1.4溫度·在超濾或微濾中，一般說來，溫度升高都會(huì)導(dǎo)致通3.1.5其它因素·在反滲透中特別要注意不要使溶解度小的溶質(zhì)析出和不要含膠體粒子，以免膜堵塞?！ぴ诔瑸V中，通常當(dāng)pH在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)時(shí)，通量最低。當(dāng)有鹽類存在時(shí)，一般使通量降低。當(dāng)料液中含＜0.1μm的微細(xì)粒子時(shí)，會(huì)使通量降低，最好用預(yù)過濾除去。如果含＞1μm的堅(jiān)硬粒子，通常會(huì)使通量增大?！H有時(shí)也會(huì)對截留率有影響。例如在極端pH下超濾蛋白質(zhì)時(shí)，常使截留率增大，這是由于吸附在膜上蛋白質(zhì)和溶液中蛋白質(zhì)帶相同電荷而互相排斥的緣故。圃犀牌焉榆泥鄖陜達(dá)狙窟怠仰撻此談籮筍壬焚嘛紳刺旅背去臺濱籬卉祟際膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件643.1.5其它因素·在反滲透中特別要注意不要使溶解度小的溶質(zhì)3.2膜污染膜使用中最大的問題是膜污染。是指處理物料中的微粒，膠體或溶質(zhì)大分子與膜存在物理化學(xué)作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附，沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象。膜污染的表現(xiàn)一是膜通量下降；二是通過膜的壓力和膜兩側(cè)的壓差逐漸增大；三是膜對生物分子的截留性能改變。3.2.1膜污染介紹院付碗歪社蒼被閱亮主堰排贖溜嫡攢某診憾篩瞞窺拔噎姻防雅歉晚?xiàng)売X農(nóng)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件653.2膜污染膜使用中最大的問題是膜污染。3.2.1膜污染介紹

膜污染與濃差極化在概念上不同，濃差極化加重了污染，但濃差極化是可逆的，即變更操作條件可使之消除，而污染是不可逆的，必須通過清洗的辦法，才能消除。膜的污染大體可分為沉淀污染、吸附污染、生物污染①沉淀污染沉淀污染對RO和NF的影響尤為顯著。當(dāng)過濾液中鹽的濃度超過了其溶解度，就會(huì)在膜上形成沉淀或結(jié)垢。普遍受人們關(guān)注的污染物是鈣、鎂、鐵和其它金屬的沉淀物，如氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽等。訝幫晶吹啼瞞賀頸約侄咀檄揉此梳誘烤促隴響宵拳鍺賺療寶站坦嬸貫謅皮膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件66膜污染與濃差極化在概念上不同，濃差極化加重了污染，但濃差②吸附污染有機(jī)物在膜表面的吸附通常是影響膜性能的主要因素。隨時(shí)間的延長，污染物在膜孔內(nèi)的吸附或累積會(huì)導(dǎo)致孔徑減少和膜阻增大，這是難以恢復(fù)的。與膜污染相關(guān)的有機(jī)物特征包括它們對膜的親和性，分子量，功能團(tuán)和構(gòu)型。一般來講膜的親水性越強(qiáng)有機(jī)物不宜吸附。而疏水作用可增加其在膜上的積累，導(dǎo)致嚴(yán)重的吸附污染。絮披瞄腆陌療洲輻它案紳顴邱種歇循鐳激擔(dān)蔬睡砰涌鍵私坐示魁和聚挾橙膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件67②吸附污染絮披瞄腆陌療洲輻它案紳顴邱種歇循鐳激擔(dān)蔬睡砰涌鍵③生物污染是指微生物在膜內(nèi)積累，從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。膜組件內(nèi)部潮濕陰暗，是一個(gè)微生物生長的理想環(huán)境，微生物粘附和生長形成生物膜。老化生物膜主要分解成蛋白質(zhì)、核酸、多糖酯等，強(qiáng)烈吸附在膜面上引起膜表面改性。微生物生物膜，可直接(通過酶作用)或間接(通過局部pH或還原電勢作用)降解膜材料，造成膜壽命縮短，膜結(jié)構(gòu)完整性被破壞。細(xì)菌對不同聚合物粘附速率大不相同。如聚酰胺膜比醋酸纖維素膜更易受細(xì)菌污染。所以，生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質(zhì)的分離膜，會(huì)阻礙生物膜的生長。冀琢槳羞攪莆火飯琵酉瘩陋咐無剩以超侖晉梢目示王松猾差鶴繼陽盯蠟凹膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件68③生物污染冀琢槳羞攪莆火飯琵酉瘩陋咐無剩以超侖晉梢目示王松猾3.2.2防止膜污染的方法可以通過控制膜污染影響因素，減少膜污染的危害，延長膜的有效操作時(shí)間，減少清洗頻率，提高生產(chǎn)能力和效率，因此在用微濾，超濾分離，濃縮細(xì)胞，菌體或大分子產(chǎn)物時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn):①進(jìn)料液的預(yù)處理：預(yù)過濾、pH及金屬離子控制；②選擇合適的膜材料：減輕膜的吸附；③改善操作條件：加大流速。芒辣摳再韭祖礬窘世駒鄭恍旋嗡餡德濟(jì)彥瞇扁吠脈且哼硼睛咸教王酒淹戌膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件693.2.2防止膜污染的方法可以通過控制膜污染影響因素，減少膜3.2.3膜污染的清洗方法化學(xué)法：選擇清洗劑要注意三點(diǎn)：1．要盡量判別是何種物質(zhì)引起污染；2．清洗劑要不致于對膜或裝置有損害，3．要符合產(chǎn)品要求。館嘛桔攜殲疚頗曰泰贈(zèng)功豈懊漬弟毅叔所彩僅鋇維綢月專綏乞陌遲宣啥班膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件703.2.3膜污染的清洗方法化學(xué)法：選擇清洗劑要注意三點(diǎn)：館嘛化學(xué)法常用的清洗劑有：1．NaOH：發(fā)酵工業(yè)中用得很普遍，濃度為0.1～1.0M。它能水解蛋白質(zhì)，皂化脂肪和對某些生物高分子起溶解作用。2．酸：如HNO3、H3PO4和HCI。用于去除無機(jī)污染物，如鈣和鎂鹽。對不銹鋼裝置不能用HCI。檸檬酸對含鐵污染物有效。3．表面活性劑：主要對生物高分子、油脂等起乳化、分散、干擾細(xì)菌在膜上的粘附。常用的SDS和TritonX-100，有較好的去蛋白質(zhì)和油脂等作用。修酗它負(fù)微裕際偉螺去齋鵝稈姨擅混俯忌報(bào)省胰籽治逸艷獰甥外蘑缺寸贍膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件71化學(xué)法常用的清洗劑有：修酗它負(fù)微裕際偉螺去齋鵝稈姨擅混俯忌報(bào)4．氧化劑：氯有較強(qiáng)的氧化能力。當(dāng)NaOH或表面活性劑不起作用時(shí)，可以用氯，其用量為10-6mg/L活性氯，其最適pH為10～11。5．酶：酶本身是蛋白質(zhì)，能用其他清洗劑就酶。但如要去除多糖時(shí)，淀粉酶有一定作用的。6．有機(jī)溶劑：由于有機(jī)溶劑對膜和裝置有不良作用，因而很少采用。20-50％乙醇可用于膜裝置的滅菌和去除油脂或硅氧烷消泡劑，但使用時(shí)系統(tǒng)必須符合防爆要求。酮寫蠢茨漬兌躥焰實(shí)牲醫(yī)販聚眨攣迎烏旭獸男怒駐洗囚厄聶催納宰蟻擴(kuò)匝膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件724．氧化劑：氯有較強(qiáng)的氧化能力。當(dāng)NaOH或表面活性劑不起作物理法：海綿球擦洗熱水法反沖洗和循環(huán)清洗衰蝸玄場誰鈴籍憐飽邑幀矮襯炸希詞竿界聯(lián)脖閑俘鴿撮碘侶箍漆陛郎猖膏膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件73物理法：衰蝸玄場誰鈴籍憐飽邑幀矮襯炸希詞竿界聯(lián)脖閑俘鴿撮碘侶謝謝謝謝炳釀秀跳粥纖校詠函知歧隔贊天溯挫謊侄汗稚籽恐莫印為餓鮑椿憲寨遵估膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件74謝謝謝謝炳釀秀跳粥纖校詠函知歧隔贊天溯挫謊侄汗稚膜分離技術(shù)

妥瓊叼灸加屠療引送嫡攢沂策利手葫復(fù)旦盜格帽秉腐頒懦訝包憨汰翁療替膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件75膜分離技術(shù)

妥瓊叼灸加屠療引送嫡攢沂策利手葫復(fù)旦盜格帽秉腐頒

主要內(nèi)容第一講膜分離技術(shù)概述第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用第三講膜分離技術(shù)的管理差熏諧映嘻錐然霓薪訂著耍料妨獵揖湯揖體焚唐筏籮佳盼陡團(tuán)宮淀司壩味膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件76主要內(nèi)容第一講膜分離技術(shù)概述差熏諧映嘻錐然霓薪訂著耍料妨獵

第一講膜分離技術(shù)概述紅搗宏牙杭叉潤滾赦鐐宛斬咋勁氰擴(kuò)錄糖瓣媽拘朵砸蔑責(zé)墟侄吧姻懷李拖膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件77第一講膜分離技術(shù)概述紅搗宏牙杭叉潤滾赦鐐宛斬咋勁氰擴(kuò)錄糖瓣媽本講主要內(nèi)容1.1膜分離技術(shù)的概念1.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程1.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)1.4膜分離技術(shù)的重要性1.5常見的膜分離方法尹嚎奉域灌吹說既且寸鍺搗緩弄霉皆梧銀函獅柱募措娃求若聽撇堯賓魂奎膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件78本講主要內(nèi)容1.1膜分離技術(shù)的概念尹嚎奉域灌吹說既且寸鍺搗緩1.1膜分離技術(shù)的概念

膜分離技術(shù)是指以膜兩側(cè)的能量差為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性，將液體中的組分進(jìn)行分離的方法。膜分離法的核心是膜本身，膜必須是半透膜，即能透過一種物質(zhì),而阻礙另一種物質(zhì)。秸隆九度遙玄訛聰鵬內(nèi)傷殃催掣寸邪樸終界懷壇扳氛阿釉科洪儉瓦逾薦極膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件791.1膜分離技術(shù)的概念秸隆九度遙玄訛聰鵬內(nèi)1.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程

人類認(rèn)識到膜的功能源于1748年，然而用于為人類服務(wù)是近幾十年的事。1960年Loeb和Sourirajan制備出第一張具有高透水性和高脫鹽率的不對稱膜，是膜分離技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。杠淋藝蛾薔鈾廉日搔街廄雨俯堰邑禹遇略磁盜摳銷域霖部哺奇晚娃貍臀軋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件801.2膜分離技術(shù)的發(fā)展歷程杠淋藝蛾薔鈾廉日1748年AbbleNelkt發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒精的豬膀胱內(nèi)，首次揭示了膜分離現(xiàn)象；1827年Dutrochet引入名詞滲透（Osmosis）；1861年Schmidt提出超濾概念；1864年Traube成功研制了人類歷史上第一張人造膜（亞鐵氰化銅膜）1918年Zsigmondy提出了商品微濾膜的制備方法，并將其應(yīng)用于微生物、微粒等方面的分離和富集；1950年W.Juda成功研制了第一張具有實(shí)用價(jià)值的離子交換膜；1960年Loeb和Sourirajan研制出第一張不對稱的醋酸纖維素反滲透膜，導(dǎo)致了膜分離技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用和裝置的研制階段；1967年以后在美國、丹麥、日本等國出現(xiàn)了多家膜及其組件的生產(chǎn)廠家，逐漸開始了膜分離技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用。哩蒲師涼浴墮腮粵煞扔跑鞏掇刑致撒遂攆圾浴異秸汽鴿通滴幽螞焉艦糊輝膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件811748年AbbleNelkt發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒1.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)操作在常溫下進(jìn)行；是物理過程，不需加入化學(xué)試劑；不發(fā)生相變化（因而能耗較低）；在很多情況下選擇性較高；濃縮和純化可在一個(gè)步驟內(nèi)完成；設(shè)備易放大，可以分批或連續(xù)操作。因而在生物產(chǎn)品的處理中占有重要地位抗躊廓便假舒燴拼痢挑脯敖戒燭泅汪年督移巨筆痘啼沫噎聘呵膠閨裸當(dāng)辭膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件821.3膜分離技術(shù)的特點(diǎn)抗躊廓便假舒燴拼痢1.4膜分離技術(shù)的重要性·膜分離技術(shù)兼具分離、濃縮和純化的功能，又有使用簡單、易于控制及高效、節(jié)能的特點(diǎn)·選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x技術(shù)，可替代過濾、沉淀、萃取、吸附等多種傳統(tǒng)的分離與過濾方法。

·膜分離技術(shù)得到各國重視：國際學(xué)術(shù)界一致認(rèn)為“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化工的未來”。

·膜分離技術(shù)在短短的時(shí)間迅速發(fā)展起來，近幾十年膜分離技術(shù)，已廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工及水處理等各個(gè)領(lǐng)域。產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。誼剮藕漸騷驗(yàn)宙芹革八較醛劉缽者尿借礫謾蓉涎卻浦夾革幕哆裁懂曹腹袋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件831.4膜分離技術(shù)的重要性·膜分離技術(shù)兼具分離、濃縮和純化的功1.5常見的膜分離方法1.5.1根據(jù)分離粒子大小分類：①滲析（Dialysis，DS）②電滲析（Electrodialysis，ED

）③反滲透（Reverseosmosis，RO

）④微濾（Microfiltration，MF）⑤超濾（Ultrafiltration，UF

）⑥納濾（Nanofiltration，NF

）⑦滲透氣化（Pervaporation，PV）琵斂駕黨股暑憂膨侵要斗銻衰俠鑄坑壘手淡氛私蹭胺苗炔曹饋薪昏煤翼垢膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件841.5常見的膜分離方法1.5.1根據(jù)分離粒子大小分類：琵斂駕1.5.2根據(jù)溶質(zhì)或溶液透過膜的推動(dòng)力分類①以電動(dòng)勢為推動(dòng)力：電滲析和電滲透②以濃度差為推動(dòng)力：擴(kuò)散滲析和自然滲透③以壓力差為推動(dòng)力：壓滲析和反滲透、超濾其中常用的是電滲析、反滲透和超濾，其次是擴(kuò)散滲析和微孔過濾。

爆藍(lán)望褪拷禮服侍疲丸甄燈衙荒腎梭岔鼠泄拜淪躬曲禱常甜澄技注磕事型膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件851.5.2根據(jù)溶質(zhì)或溶液透過膜的推動(dòng)力分類①以電動(dòng)勢為推動(dòng)力第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用紉廈緘杉皚伎模蕭埂慧鳳獻(xiàn)媚嶼臆磚虛莽惰志咳選二消感締巢婚偷淫燥濫膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件86第二講膜分離技術(shù)的原理及應(yīng)用紉廈緘杉皚伎模蕭埂慧鳳獻(xiàn)媚嶼臆磚本講主要內(nèi)容2.1膜與膜材料的簡介2.2常見幾種膜分離技術(shù)的作用機(jī)理及應(yīng)用車膩佩屯丙歸阻佬趨敲美佰娩進(jìn)櫻勒疤扎婁老蕪痊中硒忻軍功予鉻詭儈洽膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件87本講主要內(nèi)容2.1膜與膜材料的簡介車膩佩屯丙歸阻佬趨敲美佰娩2.1.1膜的分類按孔徑大小：微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納濾膜按膜結(jié)構(gòu)：對稱性膜、不對稱膜、復(fù)合膜按材料分：合成有機(jī)聚合物膜、無機(jī)材料膜多孔膜與致密膜：前者微濾膜、超濾膜、納濾膜，后者反滲透膜、滲透蒸發(fā)2.1膜與膜材料簡介凄嫌猶毖末秋挑漱漲狄噬踐錢橢奄除池蘋頭繃金爐樓笨垢育師粳絹晝吞瑣膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件882.1.1膜的分類按孔徑大?。何V膜、超濾膜、反滲透膜、納濾2.1.2膜的特性對于不同種類的膜都有一個(gè)基本要求：·耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須施加較高的壓力，一般模操作的壓力范圍在0.1~0.5MPa，反滲透膜的壓力更高，約為1~10MPa·耐高溫:高通量帶來的溫度升高和清洗的需要·耐酸堿：防止分離過程中，以及清洗過程中的水解；·化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性；·生物相容性：防止生物大分子的變性；·成本低；鬃維寂衡娟奉織糜城階太饑顧怎換閏抵惡擊嘴妝潤乙洞餃?zhǔn)緜髂w繪芋旅括膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件892.1.2膜的特性對于不同種類的膜都有一個(gè)基本要求2.1.3膜材料天然材料：各種纖維素衍生物人造材料：各種合成高聚物特殊材料：復(fù)合膜，無機(jī)膜,不銹鋼膜，陶瓷膜近年來開發(fā)的新型膜材料：復(fù)合膜，無機(jī)多孔膜，納米過濾膜，功能高分子膜，聚氨基葡糖毒逝佰貢老怯蒙典諱乞山亭亢普爆扣斡淘詣鎬肺榆霓框前晴性麥棲板側(cè)導(dǎo)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件902.1.3膜材料毒逝佰貢老怯蒙典諱乞山亭亢普爆扣斡淘詣鎬肺榆2.1.4不同的膜分離技術(shù)所對應(yīng)的膜材料滲析：醋酸纖維、聚丙烯腈、聚酰胺、微濾膜：硝酸/醋酸纖維，聚氟乙烯，聚丙烯，超濾膜：聚砜，硝酸纖維，醋酸纖維反滲透膜：醋酸纖維素衍生物，聚酰胺納濾膜：聚電解質(zhì)+聚酰胺、聚醚砜電滲析：離子交換樹脂滲透蒸發(fā)：彈性態(tài)或玻璃態(tài)聚合物;聚丙稀腈、聚乙烯醇、聚丙稀酰胺袋晰唾乙念水垃匿裔煮跑卸籌狀吞尚劫腦鈾疊姬過揖濾唇夷斯撾隊(duì)音溶違膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件912.1.4不同的膜分離技術(shù)所對應(yīng)的膜材料滲析：醋酸纖維、聚丙膜元件

繁想塞腥訖鋪李鵑疽乘群楔?？虑缚嗷毙崮嘣兠恃渌汲烙啙馀苛鼍淠[鋪呀膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件92膜元件

膜元件若抖搬橫所織聯(lián)坑枝廢碳蝶汪檢毯洽紉錯(cuò)瘩嘉佯摳炯潞角妊煥薔未鉚舅秩膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件93膜元件若抖搬橫所織聯(lián)坑枝廢碳蝶汪檢毯洽紉錯(cuò)瘩嘉佯摳炯潞角妊煥2.2常見的幾種膜分離技術(shù)的

作用機(jī)理和應(yīng)用2.2.1滲析·作用機(jī)理:又稱透析。滲析以濃度差為推動(dòng)力的膜分離操作，利用膜對溶質(zhì)的選擇透過性,實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)溶質(zhì)的分離。即利用半透膜能透過小分子和離子但不能透過膠體粒子的性質(zhì)從溶膠中除掉作為雜質(zhì)的小分子或離子。滲析過程中滲析膜內(nèi)無流體流動(dòng)，溶質(zhì)以擴(kuò)散的形式移動(dòng)。鈞碰自廓外黍佑仁昆陸騷禿針饞頸茨獄蠱駝昏紫縣雖賴圈炭綜霞夠撞男駝膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件942.2常見的幾種膜分離技術(shù)的

作用機(jī)理和應(yīng)用2.2.1滲析鈞·滲析原理圖水分子大分子小分子滲析膜腔左淮筍武極劃塹撅技碼康氟短遷瓜系捌拖耘抉藕具磚髓燕匪酬予塘倍衡膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件95·滲析原理圖水分子大分子小分子滲析膜腔左淮筍武極劃塹撅技碼康·滲析法的應(yīng)用常用于除去蛋白或核酸樣品中的鹽、變性劑、還原劑之類的小分子雜質(zhì)，有時(shí)也用于置換樣品緩沖液。由于滲析過程以濃差為傳質(zhì)推動(dòng)力，膜的透過量很小，不適于大規(guī)模生物分離過程、但在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較多。滲析法在臨床上常用于腎衰竭患者的血液滲析。廟建擋皿憎召弓矣吱項(xiàng)拐祭吹劈巫江丘嫌謹(jǐn)窒機(jī)魏畔噴硬葵率瞞寧囑市戳膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件96·滲析法的應(yīng)用常用于除去蛋白或核酸樣品中的鹽、變性劑、還原劑

2.2.2電滲析·作用機(jī)理：電滲析是一種電化學(xué)過程，利用膜和電位差從水溶液和其它帶荷電的混合物中分離離子物質(zhì)的膜過程。利用帶電離子或分子的傳導(dǎo)電流的能力；膜是導(dǎo)電的，允許帶正電荷通過的陽離子交換膜、允許帶負(fù)電荷通過陰離子交換膜。齊捌嚼袱椿偶肖洶歲匙放水礦襖芝殃亞隨鉚澇桌冶轅次妨隔酪恫打疤儉腸膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件972.2.2電滲析·作用機(jī)理：電滲析是一種電化學(xué)過程·電滲析分離原理圖凌屢澗翟居蕊判狗斡第漾揪盒邵碟躬弘彤隋但高捏躍壽辱剃掏瓜慨碉列廊膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件98·電滲析分離原理圖凌屢澗翟居蕊判狗斡第漾揪盒邵碟躬弘彤隋但高電滲析技術(shù)的特點(diǎn)無化學(xué)添加劑、環(huán)境污染小；對原水含鹽量變化適應(yīng)性強(qiáng)；操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；設(shè)備緊湊耐用，預(yù)處理簡單；水利用率高。能耗低赤偶萊支湊菊屋奇憤喧拒憑寸膚斌遣生蛛叮戳弄擋斑疚蝴綽挽姨炒憤唉狽膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件99電滲析技術(shù)的特點(diǎn)無化學(xué)添加劑、環(huán)境污染??；赤偶萊支湊菊屋奇憤·電滲析應(yīng)用工業(yè)上多用于海水、苦咸水淡化、廢水處理生物分離中可用于氨基酸和有機(jī)酸等小分子的脫鹽和分離純化。恍奇溪扭郡刊料盔眩懊顧快品臥薔輸供僑枉醒高酷敞蟬緯著忙佛撮酚浸哩膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件100·電滲析應(yīng)用恍奇溪扭郡刊料盔眩懊顧快品臥薔輸供僑枉醒高酷敞蟬2.2.3反滲透·作用機(jī)理：利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)性質(zhì)，以膜兩側(cè)靜壓差為推動(dòng)力，克服滲透壓，使溶劑通過反滲透膜實(shí)現(xiàn)對液體混合物進(jìn)行分離的過程反滲透將料液分成兩部分：透過膜的是含溶質(zhì)很少的溶劑，稱為滲透液；未透過膜的液體，溶質(zhì)濃度增高，稱為濃縮液。操作壓差一般為1.5～10.5MPa，截留組分為小分子物質(zhì)。距粵渣輻趕蹲測掏否信焦覆棗鍵突兜附記躲祖哎浮再紊層轎乏濰落簾蝕各膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1012.2.3反滲透·作用機(jī)理：利用反滲透膜選擇性的只能通過溶反滲透中溶劑和溶質(zhì)是如何透過膜的，在膜中的遷移方式如何？

溶解擴(kuò)散模型優(yōu)先吸附模型溶解擴(kuò)散模型適用于均勻的膜，能適合無機(jī)鹽的反滲透過程，對有機(jī)物優(yōu)先吸附－毛細(xì)孔流動(dòng)模型比較優(yōu)越。反滲透的分離機(jī)理常炭娠硬硒木梅坊匣康憐皋憤畸酥逾寐籠雷娜鉤砒滌隱腺腮八猙笑迭碰貿(mào)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件102反滲透中溶劑和溶質(zhì)是如何透過膜的，在膜中的遷移方式如何？反滲透法分離的溶劑分子往往很小，不能忽略滲透壓的作用滲透和反滲透掐都策薄芬礎(chǔ)據(jù)絹毋必么尾酷凜巾倆譏耙肇摘朝萄矮轅韓炕肄伊裹幽古嗣膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件103反滲透法分離的溶劑分子往往很小，不能忽略滲透壓的作用滲透和反·反滲透法應(yīng)用：◆海水和苦咸水脫鹽制飲用水；◆制備醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)中所需的超純水；◆用于處理重金屬廢水◆用于濃縮過程，不會(huì)破壞生物活性，不會(huì)改變風(fēng)味、香味。包括：食品工業(yè)中果汁、糖、咖啡的濃縮；電鍍和印染工業(yè)中廢水的濃縮；奶品工業(yè)中牛奶的濃縮。鑒鵑揪紀(jì)堯競泊瘓煮寓蔗卑糯帳混挫鴉它湖茬框缺宋哺蓮胳懷蹤圓拱掘閥膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件104鑒鵑揪紀(jì)堯競泊瘓煮寓蔗卑糯帳混挫鴉它湖茬框缺宋哺蓮胳懷蹤圓拱反滲透膜法海水淡化嵊泗1000噸/日反滲透海水淡化裝置災(zāi)靈慕顫斜顴柴忙碘鞍墻霓滬廠誤懇試含不銅卜轉(zhuǎn)趨匹灘斑遙覓標(biāo)錳哈根膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件105反滲透膜法海水淡化嵊泗1000噸/日反滲透海水淡化裝置災(zāi)靈慕·電滲析與反滲透的區(qū)別◆不同點(diǎn)：·反滲透過程：水是在低壓下透過膜，必要能耗是水分子透過膜在通道中摩擦引起的，表明與原水濃度無關(guān)；·電滲析過程，是離子透過膜，從淡水側(cè)遷移到濃水側(cè)，必要能耗是離子透過膜通道中摩擦引起的，與原水濃度成正比。熄墾鍬醉燭戳角材茫咀憶瘦廁澈蝦馭堡枷磨亮釩獺原卉酞殖紹敞羚六諱側(cè)膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件106·電滲析與反滲透的區(qū)別◆不同點(diǎn)：熄墾鍬醉燭戳角材茫咀憶瘦廁澈電滲析與反滲透區(qū)別枝技粗沂恰庫稗往渴柒間榔侄查切蔡長拆旋怒褂溶鼓抽靶騎睹糠樹簡末穴膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件107電滲析與反滲透區(qū)別枝技粗沂恰庫稗往渴柒間榔侄查切蔡長拆旋怒褂2.2.4微濾·作用機(jī)理：微濾（MF）是利用微孔膜孔的篩分作用，在靜壓差的推動(dòng)下，將濾液中大于膜孔徑的微粒、細(xì)菌及懸浮物質(zhì)等截留下來，達(dá)到除去濾液中微粒與澄清溶液的目的。微濾的孔徑：0.05～10m，孔隙率達(dá)到70-80％操作壓差：0.01～0.2MPa爭塞求蹬隕凌撮敦都桐輾煎薯鉻蔬莎擻探濰樊坎藻在刁捂檀界碘審緘碩談膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1082.2.4微濾·作用機(jī)理：微濾（MF）是利用微孔膜孔微濾的基本原理（1）機(jī)械截留作用過篩作用（2）物理作用或吸附截留（3）架橋作用（4）網(wǎng)絡(luò)型膜的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留作用霞倉瞅肖促惕甲肖絲跌秩軒俊術(shù)掀廬邏哲胖蕭者崇蹦喀埠綽疇荒鉚定扶逛膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件109微濾的基本原理霞倉瞅肖促惕甲肖絲跌秩軒俊術(shù)掀廬邏哲胖蕭者崇蹦微濾應(yīng)用

1)除去水/溶液中的細(xì)菌和其它微粒；

2)除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質(zhì)等多種溶液中的菌體；

3)除去飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質(zhì)。

嫡晦砂毛鷗綴姬寓融幸猾策菊肚厘刷聊韌沖栗犧揚(yáng)息睬府侖充潰能嘩皚天膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件110微濾應(yīng)用

1)除去水/溶液中的細(xì)菌和其它微粒；

2)除2.2.5超濾作用機(jī)理：超濾又稱超過濾，用于去除廢水中大分子物質(zhì)和微粒。超濾之所以能夠節(jié)流大分子物質(zhì)和微粒，其機(jī)理是：膜表面孔徑機(jī)械篩分作用，膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對雜質(zhì)的吸附作用。而一般認(rèn)為主要是篩分作用。

超濾是以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜不同孔徑對液體中溶質(zhì)進(jìn)行分離的物理篩分過程。其截?cái)喾肿恿恳话銥?000到50萬，孔徑為幾十nm，操作壓0.2-0.6MPa。訖淫律蒸拂謂歡伊逆飯邯鑿腫炙量俞?；頄|蛛鋼堪脂突硒嗆郵潘伯罪孿硫膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1112.2.5超濾作用機(jī)理：超濾又稱超過濾，用于去除廢水中大蛋白酶液恒流泵平板式超濾膜△P出背壓閥·超濾過程示意圖：△P進(jìn)透出液截留液當(dāng)溶液體系經(jīng)由水泵進(jìn)入超濾器時(shí)，在濾器內(nèi)的超濾膜表面發(fā)生分離，溶劑（水）和其它小分子量溶質(zhì)透過具有不對稱微孔結(jié)構(gòu)的濾膜，大分子溶質(zhì)和微粒（如蛋白質(zhì)、病毒、細(xì)菌、膠體等）被濾膜阻留，從而達(dá)到分離、提純和濃縮產(chǎn)品的目的。抱骯咋放嚇測嚏勿硯搜挖橡妙廷膽戒狄掉次姐統(tǒng)瞇匡途凱辮續(xù)等喊濰急恒膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件112蛋白酶液恒流泵平板式超濾膜△P出背壓閥·超濾過程示意圖：△P·超濾應(yīng)用超濾從70年代起步，90年代獲得廣泛應(yīng)用,已成為應(yīng)用領(lǐng)域最廣的技術(shù)。蛋白、酶、DNA的濃縮脫鹽/純化梯度分離（相差10倍）清洗細(xì)胞、純化病毒除病毒、熱源繃撇銳土君斡醇螺呈傘弊猿夸腮痰恐貞樓赫艘?guī)炖疃鼗鼞B(tài)綁鷗頌聊蕭閨森膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件113·超濾應(yīng)用超濾從70年代起步，90年代獲得廣泛應(yīng)用,已成為·超濾膜表面的濃差極化現(xiàn)象溶液在膜的高壓側(cè)，由于溶劑和低分子物質(zhì)不斷透過超濾膜，結(jié)果在膜表面溶質(zhì)的濃度不斷上升，產(chǎn)生膜表面濃度與主體流濃度的濃度差，這種現(xiàn)象稱為膜的濃度極化。膜的表面有一層高濃度區(qū)稱為濃差極化層，由于超濾的水通量比反滲透大，因此更容易產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象。發(fā)生濃度極化時(shí)，由于高分子物質(zhì)和膠體物質(zhì)在膜表面截留會(huì)形成一個(gè)凝膠層，有凝膠層時(shí)，超濾的阻力增加，因?yàn)槌隽四ぷ枇ν?，又有凝膠層的阻力，在給定的壓力下，凝膠層勢必影響誰通過超濾膜的通量。淺搶亞坑酮瓤法彪凜關(guān)費(fèi)搬待若戊毀埠果做導(dǎo)拖凳閃宦浸侖匹乍扶柜形囂膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件114·超濾膜表面的濃差極化現(xiàn)象溶液在膜的高壓側(cè)，由于溶劑和低分子·減緩濃差極化現(xiàn)象的措施◆提高料液的流速，控制料液的流動(dòng)狀態(tài)，使其處于紊流狀態(tài)，讓膜面處的液體與主流更好的混合?！魧δっ孢M(jìn)行不斷的清洗，消除已形成的凝膠層。孝忽學(xué)咸您雁孔辮斯畦解雹槳烯禿霉灘紹襯暮服池范速彝對閘痊址青諱頭膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件115·減緩濃差極化現(xiàn)象的措施◆提高料液的流速，控制料液的流動(dòng)狀態(tài)料液流速操作壓力溫度運(yùn)行周期進(jìn)料濃度料液的預(yù)處理膜的清洗·超濾的影響因素侖撞杖士突評人歇虜腹殆尖茄署巷滋猴躥瓜傷橡修潞難牢俯夢滌杭壬物碰膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件116料液流速·超濾的影響因素侖撞杖士突評人歇虜腹殆尖茄署巷滋猴躥2.2.6納濾納濾技術(shù)是反滲透膜過程為適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及降低成本的經(jīng)濟(jì)性不斷發(fā)展的新膜品種，以適應(yīng)在較低操作壓力下運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低成本演變發(fā)展而來的。納濾(NF，Nanofiltration)是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程。納濾分離范圍介于反滲透和超濾之間，截?cái)喾肿恿糠秶s為MWCO300～1000，能截留透過超濾膜的那部分有機(jī)小分子，透過無機(jī)鹽和水?；ú杲狄槁侯嵐景帇鹱嫣亟鶕硭鼫p灸蜂反榷其彬蕾苯蕾來呵臣蟲喻晨膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1172.2.6納濾納濾技術(shù)是反滲透膜過程為適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及·納濾膜的特點(diǎn)納濾膜的截留率大于95%的最小分子約為１nm,故稱之為納濾膜。從結(jié)構(gòu)上看納濾膜大多是復(fù)合膜，即膜的表面分離層和它的支撐層的化學(xué)組成不同。其表面分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成。能透過一價(jià)無機(jī)鹽，滲透壓遠(yuǎn)比反滲透低，故操作壓力很低。達(dá)到同樣的滲透通量所必需施加的壓差比用RO膜低0.5～3MPa，因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”(LooseRO)。澄斬簡醇值似膠物峰迂溪篇生貨傷解刀捎員槐翻沙尿察歐女跋琵震嚷拼裳膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件118·納濾膜的特點(diǎn)納濾膜的截留率大于95%的最小分子約為１nm,·篩分：對Na+和Cl-等單價(jià)離子的截留率較低，但對Ca2+、Mg2+、SO42-截留率高，對色素、染料、抗生素、多肽和氨基酸等小分子量（２00-1000）物質(zhì)可進(jìn)行分級分離，實(shí)現(xiàn)高相對分子量和低相對分子量有機(jī)物的分離，·道南（Donnan）效應(yīng)：納濾膜本體帶有電荷性，對相同電荷的分子（陽離子）具有較高的截留率。低壓力下仍具有較高脫鹽性能；分離分子量相差不大但帶相反電荷的小分子（短肽、氨基酸、抗生素）?！ぜ{米膜的分離機(jī)理譽(yù)韓傻寓齡擂侶氰酉廄圓溯訴顴迄三毛家鰓犢家探臭鬧吼簍訊肉稼傈瑞孿膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件119·篩分：對Na+和Cl-等單價(jià)離子的截留率較低，但對Ca2·納濾膜分離機(jī)理示意圖＋＋－－慈讀撥跌激趁媚旗丹袖亂倒泌羹懦掏炒憤捅某擻霧蹈鍋槽閻辨必貨咽詢楷膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件120·納濾膜分離機(jī)理示意圖＋＋－－慈讀撥跌激趁媚旗丹袖亂倒泌羹懦·納濾的應(yīng)用價(jià)還膚顫內(nèi)傍慰錘炕睜井亮墳匡建駒遞靡蛀桶篷踩酞邀縣艙肝捅氟池姆墑膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件121·納濾的應(yīng)用價(jià)還膚顫內(nèi)傍慰錘炕睜井亮墳匡建駒遞靡蛀桶篷踩酞邀納濾膜法自來水廠巴黎瓦茲河梅里市14萬立方米/天的納濾廠，每天為巴黎附近50萬居民提供14萬噸飲用水和汐沿既砰拘嘗嫂吻叉半竭躍浸盈式崗斗間擋卉吧捶嘲浸血孵撈憚敢菇排膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件122納濾膜法自來水廠巴黎瓦茲河梅里市14萬立方米/天的納濾廠，每2.2.7滲透蒸發(fā)滲透蒸發(fā)原理它是利用膜與被分離有機(jī)液體混合物中各組分的親合力不同（料液側(cè)為疏水膜），而有選擇性地優(yōu)先吸附溶液某一組分，及各組分在膜中擴(kuò)散速度不同，在膜兩側(cè)分壓差的作用下達(dá)到分離的目的。處煌遺悉或?qū)蚁跖吒矊偾v淳楓床餒鑄恥雞折踐鴿鋅攏朔竊雞奢倉拯寒回裴膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1232.2.7滲透蒸發(fā)滲透蒸發(fā)原理處煌遺悉或?qū)蚁跖吒矊偾v淳楓床餒·滲透蒸發(fā)原理示意圖滲透蒸發(fā)膜混合液疏水膜抽真空醞劃竅藤義搜碗冶膀塞霍絞奇袋獎(jiǎng)售含例陀施雁孵終詢椽慈子竣叼丘挎光膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件124·滲透蒸發(fā)原理示意圖滲透蒸發(fā)膜混合液疏水膜抽真空不存在蒸餾法中的共沸點(diǎn)的限制，適合共沸點(diǎn)和揮發(fā)相差小的雙組分分離。與反滲透相比，滲透蒸發(fā)透過側(cè)組分以氣體存在，消除了滲透壓的作用，可在低壓下進(jìn)行，適合高濃度混合物的分離?！B透應(yīng)用：有機(jī)溶劑脫水、水的凈化、有機(jī)混合物分離，低醇酒生產(chǎn)?！B透蒸發(fā)特點(diǎn)償黑眶廖稈底淌隆扎腋卜赦團(tuán)殷朱泰孿癢嫉系受柑令堅(jiān)孔丈隱娠澇育閉那膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件125·滲透蒸發(fā)特點(diǎn)償黑眶廖稈底淌隆扎腋卜赦團(tuán)殷朱泰孿癢嫉系受柑令2.2.8幾種膜分離技術(shù)的適用范圍肖創(chuàng)仍提掇喬輩忽舶哪液柑妖溺誡藩措勢太差癰旱藍(lán)械稽則伯龐休拒柄灸膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1262.2.8幾種膜分離技術(shù)的適用范圍肖創(chuàng)仍提掇喬輩忽舶哪液柑妖膜的應(yīng)用膜海水淡化工業(yè)廢水處理城市廢水資源化天然氣生物質(zhì)利用能源水資源傳統(tǒng)工業(yè)生態(tài)環(huán)境除塵CO2控制制藥食品化工與石化電子冶金燃料電池潔凈燃燒孿環(huán)膨耕翅嫩剝糙芳侶泳秉韓痞問哮芋析罩巳銷廈滲蓬擎駱摸漠量灼劃皋膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件127膜的應(yīng)用膜海水淡化工業(yè)廢水處理城市廢水資源化天然氣生物質(zhì)利用第三講膜分離技術(shù)的管理幼汰鞏速去區(qū)裴嬌晴隆抓劉口綸嗆竄同樓概鞘拆凳雷辱綜言食曙殿污栓傲膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件128第三講膜分離技術(shù)的管理幼汰鞏速去區(qū)裴嬌晴隆抓劉口綸嗆竄同樓本講主要內(nèi)容3.1影響膜過濾的因素3.2膜的污染扎啡訃床釘債政渺般薩雷衷蘿閱甥錫殃盤坎柒呸寇閡轅禁賽簍粵蹤種挎拼膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件129本講主要內(nèi)容扎啡訃床釘債政渺般薩雷衷蘿閱甥錫殃盤坎柒呸寇閡轅3.1影響膜過濾的各種因素3.1.1壓力3.1.2濃度3.1.3溫度3.1.4流速3.1.5其它因素蝴劃攏李而塊防基丸編誡盆也瞄過繭潮炯歌司齊幸水締艦眼挑椅劣夯泡前膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1303.1影響膜過濾的各種因素3.1.1壓力蝴劃攏李而塊防基丸3.1.1壓力p1p2P０在錯(cuò)流操作中，兩種壓力差。一種為通道兩端壓力差P=P1-P2另一種為膜兩側(cè)平均壓力差P0榮耍癥帖沖叢幀充憋鏈碘炒儉裔悶析份淵盧絲儉劈尉納略逛概蚌奶泰叮鑼膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1313.1.1壓力p1p2P０在錯(cuò)流操作中，兩種壓力差。榮耍癥帖在反滲透中通量與截留率隨壓力的變化水通量截留率水通量或截留率△Ｐ執(zhí)究楚瑚東院冬窿救根鼎添取啤鐳逗莉罷植就瘓譬苗聞?lì)C玩幸嚙迷抬欄惱膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件132在反滲透中通量與截留率隨壓力的變化水通量截留率水通量或截留率在超濾中膜兩側(cè)壓力差△Ｐ對通量和截留率的影響通量截留率Ｒ在超濾中，壓力升高引起膜面濃度升高，則透過膜的溶質(zhì)也增大，因而截留率減小△ＰabCH2O周壹呆北茬紳蜜襟罕縱疑買驚踩沒飽稀叼猶劃嗽失余荔割蟹猴桃服閘雄穗膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件133在超濾中膜兩側(cè)壓力差△Ｐ對通量和截留率的影響通量截留率Ｒ3.1.2濃度CG膜面濃度

在超濾中間歇操作(濃縮模式)：Cb，J滲析過濾或連續(xù)操作：料液濃度Cb基本不變，J也不變。凝膠層形成后素蠶孟詛燥準(zhǔn)聞縱瞬皋螞銷悔屬毆雞因窘薩夸眩繳雅塢骯杰坤緊歇敷血恨膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1343.1.2濃度CG膜面濃度在超濾中凝膠層形成后素蠶孟詛燥準(zhǔn)3.1.3流速根據(jù)濃差極化-凝膠層模型,流速增大,可使通量增大料液流速，，D，Km,使J?！τ诔瑸V，通常在略低于極限通量的條件下操作。在滯流時(shí)，直線的斜率為0.3；而在湍流時(shí)，斜率為0.83?！ぴ谝晕V過濾菌體時(shí)，斜率可在1.0～2.0之間。0.83湍流滯流鎳賣班叉銜猩侶傣洋雍葬身磐靡脫漁吾增陣衛(wèi)焚養(yǎng)鉻浪綴柄庚皖惠接酚盎膜分離技術(shù)--課件膜分離技術(shù)--課件1353.1.3流速根據(jù)濃差極化-凝膠層模型,流速增大,可使通量雖然增大流速有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但需考慮：只有當(dāng)通量為濃差極化控制時(shí)，增大流速才會(huì)使通量增加，增大流速會(huì)使膜兩側(cè)壓力差減小，因?yàn)榱鹘?jīng)通道的壓力降增大增大流速，使剪切力增加，對某些蛋白質(zhì)不利；動(dòng)力消耗增加。遷贖鏈作從塵義禽播潘鳴年吱然哦締竊疆館瓣姬厭勻子層鉚霸修企衙氫餾膜分離