发布时间:2023-03-27 点此:18次
膜技术的缺点就在于膜本身由于技术流程,膜在压力下不可避免的会被栓塞,会被污染,会断丝,必须定期舒塞,清洁,检查,后期运营成本很高,且容易二次污染。膜技术现在广泛引用在污废水一级及二级处理上,是市场的主流技术,RO,UF.MF,MBR都涉及到膜。
膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。
有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。微滤(MF)又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。
鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。反渗透(RO)是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分,因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ,而成为海水和苦咸水淡化,以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛,如垃圾渗滤液的处理。膜分离技术的优点归纳有以下几点:(1)在常温下进行有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩(2)无相态变化保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8(3)无化学变化典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染(4)选择性好可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能(5)适应性强处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化(6)能耗低只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8缺点:所有的技术都不是万能的,并不是任何场合都适合采用膜技术,也不是采用单一膜技术就能解决所有问题,比如膜技术虽然浓缩成本低,但不能将产品浓缩成干物质;再比如膜技术虽然具有选择过滤性,但是同分异构体就无法实现分离。因此在设计生产工艺的过程中,需要结合实际情况,结合传统工艺,在适当的地方才是适当的技术,才能使生产工艺最顺畅。
最终的目的是工艺流程通畅、能耗最低、人工最省,占地最少,经济最优。
1、玻璃态膜材料的主要缺点是渗透性较低。2、橡胶态膜材料的普遍缺点是高压差下容易膨胀变形。
3、PDMS是目前工业化应用的气体分离膜中最高的膜材料,美中不足的是分离的选择性低、难以制备超薄膜。
现在的膜技术一般用于发酵液过滤、油水分离、海水淡化等等,很少有用来处理污水的。原因是成本太高了。
而且也不适合。
膜只能用来过滤,但是很多污水是重金属或者氮超标,太小了,普通的膜净化不了,反渗透膜可以,但是成本太高太高了,谁都用不起。你能想象一吨水几十块甚至几百块的处理废用,谁用的起膜技术用来处理污水的技术是有一个,叫MBR,不过不是过滤,而是在膜上面加催化剂对水中的有害物质进行催化降解等等。所以不能算过滤技术。 而且MBR也不是很成熟的技术,它通常用来处理有机废水,对无机废水比如重金属污染什么的就无能为力了,就算是有机废水,也不是所有有机物都能随便被催化降解的。
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