膜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀課件

膜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在化工生產(chǎn)前后相應(yīng)化學(xué)物料處理中所涉及的混合物種類日益增多，對(duì)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(zhì)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(zhì)。有時(shí)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(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。在近年來發(fā)展較快并在工業(yè)實(shí)踐中已有所應(yīng)用的諸多新型分離技術(shù)，如膜分離、超臨界萃取、反應(yīng)分離聯(lián)用技術(shù)、變壓吸附等中，膜分離技術(shù)無(wú)疑是其中發(fā)展最為完善、應(yīng)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(shù)無(wú)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(shù)歷史、類型及原理概述膜技術(shù)歷史人們很早就認(rèn)識(shí)到某些薄膜能選擇性的透過一些特定的物質(zhì)。1748年諾萊特（NolletA）發(fā)現(xiàn)水能自發(fā)的擴(kuò)散到裝有酒精溶液的豬膀胱內(nèi)，這一發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了膜分離技術(shù)的研究。膜分離技術(shù)是國(guó)際上公認(rèn)的20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的前沿技術(shù)。近年來，膜分離技術(shù)已逐漸成為化學(xué)工業(yè)、海水淡化、食品加工、廢水處理、生物醫(yī)藥技術(shù)等方面的重要分離操作。我國(guó)1958年開始研究電滲析，1966年開始研究反滲透，80年代以來對(duì)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(yīng)用膜的分類膜的分類有很多種方法。按膜的作用機(jī)理分類有吸附性膜（多孔膜、反應(yīng)膜）、擴(kuò)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(diǎn)，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(shù)應(yīng)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(jié)晶、脫色、吸附等相比，具有能耗低、單級(jí)分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)相變、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。因此膜分離技術(shù)是一種高效、低能耗和易操作的液體分離技術(shù)，特別是在水處理中有著廣闊的應(yīng)用前景。膜分離技術(shù)在水質(zhì)調(diào)節(jié)方面的一個(gè)重要的應(yīng)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(xì)菌、病毒、無(wú)機(jī)物、農(nóng)藥、有機(jī)物和溶解氣體等。微濾可去除懸浮物和細(xì)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(zhì)，電滲析可除氟，膜接觸器可去除水中揮發(fā)性有害物質(zhì)。在工業(yè)用水方面，反滲透水處理技術(shù)廣泛地用于電子、電力、醫(yī)藥、化工、飲料、冶金等領(lǐng)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(jìn)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(jìn)了反滲透在這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。膜軟化是基于納濾膜對(duì)二價(jià)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(jī)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(wú)污泥，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)。膜軟化工藝在美國(guó)已普遍應(yīng)用，特別是新建的軟化廠多采用此新工藝。三、膜分離技術(shù)未來應(yīng)用展望膜分離技術(shù)在未來是世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)，它將在各個(gè)領(lǐng)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(shù)的前沿，成本又低，因此膜技術(shù)在淡水資源開發(fā)上有極其廣闊的市場(chǎng)需求背景第三，石油化工是膜技術(shù)可以大顯身手的重要領(lǐng)域，從油田淡水供應(yīng)、污水處理，到生產(chǎn)、加工過程的反應(yīng)、分離、濃縮、純化等，都和膜技術(shù)息息相關(guān)，而膜技術(shù)在這方面的應(yīng)用目前還處在初始階段，所以，膜技術(shù)在此方面的應(yīng)用潛力非常巨大。另外，用超濾技術(shù)處理電泳漆廢水，20世紀(jì)80年代已在我國(guó)汽車、電器等行業(yè)普遍使用，但我國(guó)荷電超濾膜開發(fā)還沒跟上，所以用性能優(yōu)良的國(guó)產(chǎn)荷電超濾膜裝置取代進(jìn)口裝置成為膜行業(yè)的一個(gè)新目標(biāo)。我國(guó)目