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膜分离技术用于水处理有效的提高过滤效率

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-03-08 14:38:00

 

膜技术是当前高效的分离技术。在现代工业技术和人们的日常生活中扮演着相当重要的角色。膜技术已应用于国民经济的各个领域,如环境、医疗、食品,而广泛的应用则是水处理。膜分离技术与传统分离技术相比,具有常温操作、无相态变化、分离效率高、能耗低、过程简单、操作方便、易于放大与自控等优点。然而,在膜分离技术中,膜材料的损耗及污染一直是影响膜技术全面大规模应用的障碍。
用于盐水过滤的膜分离技术始于1960年,美国的Loeb和Sourirajan制备出了一张用于分离的不对称醋酸纤维素膜,具有较高的脱盐率和通量,用于反渗透技术。到70年代初期,三醋酸中空纤维膜和芳香族聚酚胺中空纤维膜的研制成功更促进了反渗透海水淡化的工业应用。同时,经过多年的技术改进,反渗透海水淡化在膜材料的合成、工艺的优化、能量的回收方面都有了极大的提升。现阶段,用于分离的膜一般为有机膜,其材料包括纤维素衍生物、聚bll类、聚酚胺类以及杂环含氮高聚物、聚醋类、聚烯烃、乙烯类高聚物、含硅高聚物、含氟高聚物、甲壳素类等。其分离机理是以外界能量或者化学位差为推动力,对气体或者液体进行分离、分级、浓缩、提纯净化等。膜分离现象在18世纪末,由法国的Abbe Nollet发现水能自然渗透到装有酒精溶液的猪膀胧内而发现的。目前,已经实现商业化的膜分离技术主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、电渗析(ED)、反渗透((R0)、渗透汽化(PV)等。其中电渗析以电位差作为推动力,通过离子在电场中的传递,
使得离子选择性的透过膜,使膜一侧为淡水,一侧为浓盐水。而其余过程均以压力差作为推动力,通过筛分或者扩散的机理,根据截留微粒的尺寸大小进行筛分过滤。
膜分离机理
截留的两种机理:
面截留
(1)膜表面截留包括机械截留、吸附截留以及架桥作用。其中机械截留截留的是比膜孔径大的物质。而吸附截留是在物理吸附力的作用下吸附在孔壁上、架桥作用是截留的比膜孔径小的微粒。
(2)月莫内部截留
膜内部截留是指微粒的截留发生在膜的内部而非表面。相对于膜面截留,膜内截留更不易清洗,膜内阻塞较多会使膜造成污染。
膜法作为一种新型有效的分离方法利用于水处理具有较高的应用价值。选择一种合适孔径的膜对过滤具有重要的意义。克服过滤过程中不同的阻力可以有效的提高过滤效率。提升过滤通量和过滤效果。升高。其机理如图3所示。玩,R是由进料液的杂质带来的,其中分为半可逆阻力和不可逆阻力,需要用化学清洗(酸、碱、氧化剂)来去除。

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