膜技術(shù)及性能概述

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包括反滲透膜,、納濾膜,、超濾膜、微濾膜等

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膜技術(shù)：
3 w$ h+ z9 r* ~" D8 I% i) H　　膜是具有選擇性分離功能的材料,。利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離,、純化、濃縮的過(guò)程稱作膜分離,。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于,，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程,，不需發(fā)生相的變化和添加助劑,。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量）,，可將膜分為微濾膜,、超濾膜、納濾膜和反滲透膜,，根據(jù)材料的不同,，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要還只有微濾級(jí)別的膜,，主要是陶瓷膜和金屬膜,。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素,、芳香族聚酰胺,、聚醚砜、聚氟聚合物等等,。
　　同時(shí),，膜技術(shù)在日常生活中也日益顯示出它的重要作用和光明前景。以飲用水為例,，自從人們發(fā)現(xiàn)自來(lái)水含有三鹵甲烷,、農(nóng)藥、洗滌劑以及自來(lái)水管,、水塔的二次污染后,，就開始用反滲透膜制備純凈水,。但是由于純凈水制作成本較高，而且在去除水中有害物質(zhì)的同時(shí),，也把對(duì)人體有益的無(wú)機(jī)鹽剔除掉了,。于是，人們又用純膜裝置生產(chǎn)出具有礦泉水和純凈水兩者優(yōu)點(diǎn)的,、具有生物活性的,、可直接生飲的過(guò)濾水。
& X; h* D# E* Z' A/ x　　超濾膜技術(shù)既可除去水中病菌,、病毒,、熱源、膠體,、COD等有害物質(zhì),，又可透析對(duì)人體有益的無(wú)機(jī)鹽，已廣泛應(yīng)用于牛奶脫脂,、果汁濃縮,、黃酒純化、白酒陳化,、啤酒除菌,、味精提純 、蔗糠脫色,、氨基酸濃縮,、醬油除菌等生產(chǎn)中，而且還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療針劑水,、輸液水、洗瓶水,、外科手術(shù)洗潔水的制備,。因其克服了蒸餾水中含有細(xì)菌尸體的缺點(diǎn)，且具有生物活性,，所以更有利于病人恢復(fù)健康而備受醫(yī)學(xué)界推崇,。
7 W0 N6 h# u( ]　　富氧膜以其分離氣體的特殊功能，產(chǎn)生富氧空氣,，目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)院,、養(yǎng)魚場(chǎng)、工業(yè)發(fā)酵與氧化等場(chǎng)所,，尤其在高山缺氧地區(qū)特別需要,。
　　膜技術(shù)正在把我們的生活帶入一個(gè)更新的時(shí)代。
3 _. J! B( X- o0 H5 V& ]$ g8 B膜技術(shù)-膜
$ O" W  b" W4 }$ c　　是一種具有特殊選擇性分離功能的無(wú)機(jī)或高分子材料,，它能把流體分隔成不相通的兩個(gè)部分,，使其中的一種或幾種物質(zhì)能透過(guò),，而將其他物質(zhì)分離出來(lái)。膜技術(shù)是環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理的首選技術(shù),。在食品工業(yè)中也正在發(fā)揮著重要的作用,。
　　膜是膜技術(shù)的核心，膜材料的性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)膜分離性能起著決定性的影響,。
　�,、拧� 按材料來(lái)源分：天然膜和合成膜,，合成膜又分為有機(jī)膜與無(wú)機(jī)膜,。
  I% D% `3 b$ ^7 A4 `　　⑵,、 按結(jié)構(gòu)分有七類：
　　a.均質(zhì)膜或致密膜,，為結(jié)構(gòu)均勻的致密膜。
　　b.對(duì)稱微孔膜,，平均孔徑為0.02~10μm,。按成膜方法不同，有三種類型的微孔膜,，即核孔膜,、控制拉伸膜和海綿狀結(jié)構(gòu)膜。
　　c.非對(duì)稱膜,。膜斷面為不對(duì)稱結(jié)構(gòu),，是工業(yè)上應(yīng)用最多的膜。
　　d.復(fù)合膜,。在多孔膜表面加涂另一種材料的致密復(fù)合層,。
　　e.離子交換膜。
　　f.荷電膜,。
　　g.液膜,。包括支撐液膜和乳狀液膜。
　�,、�,、 按形狀分：平板膜、管式膜,、中空纖維膜和卷式膜,。
　　膜技術(shù)在日常生活中也日益顯示出它的重要作用和光明前景。自從人們發(fā)現(xiàn)自來(lái)水含有三鹵甲烷,、農(nóng)藥,、洗滌劑以及自來(lái)水管、水塔的二次污染后,，就開始用反滲透膜制備純凈水,。但是由于純凈水制作成本較高,，而且在去除水中有害物質(zhì)的同時(shí)，也把對(duì)人體有益的無(wú)機(jī)鹽剔除掉了,。于是,，人們又用純膜裝置生產(chǎn)出具有礦泉水和純凈水兩者優(yōu)點(diǎn)的、具有生物活性的,、可直接生飲的過(guò)濾水,。

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, Q* c0 R5 G# b5 L膜技術(shù)-超濾膜技術(shù)
+ P2 E* c; N# C. o+ z2 P- F+ q　　既可除去水中病菌、病毒,、熱源,、膠體、COD等有害物質(zhì),，又可透析對(duì)人體有益的無(wú)機(jī)鹽,，已廣泛應(yīng)用于牛奶脫脂、果汁濃縮,、黃酒純化,、白酒陳化、啤酒除菌,、味精提純 ,、蔗糠脫色、氨基酸濃縮,、醬油除菌等生產(chǎn)中,，而且還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療針劑水、輸液水,、洗瓶水,、外科手術(shù)洗潔水的制備。因其克服了蒸餾水中含有細(xì)菌尸體的缺點(diǎn),，且具有生物活性,，所以更有利于病人恢復(fù)健康而備受醫(yī)學(xué)界推崇。
　　富氧膜以其分離氣體的特殊功能,，產(chǎn)生富氧空氣，目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)院,、養(yǎng)魚場(chǎng),、工業(yè)發(fā)酵與氧化等場(chǎng)所，尤其在高山缺氧地區(qū)特別需要,。
　　膜技術(shù)正在把我們的生活帶入一個(gè)更新的時(shí)代,。
, s5 E$ L; k2 \$ t" k" L' s" C3 W膜技術(shù)-膜分離技術(shù)
! N) z! Z4 s/ a: e" |! e* J/ l　　膜是一種起分子級(jí)分離過(guò)濾作用的介質(zhì)，當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時(shí),，在壓力下,，或電場(chǎng)作用下,，或溫差作用下，某些物質(zhì)可以透過(guò)膜,，而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截,，從而使溶液中不同組分，或混和氣體的不同組分被分離,，它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于,，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程,，不需發(fā)生相的變化和添加助劑,。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量）,，可將膜分為微濾膜,、超濾膜、納濾膜和反滲透膜,，根據(jù)材料的不同,，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜,，其過(guò)濾精度較低,，選擇性較小。有機(jī)膜是由高分子材料做成的,，如醋酸纖維素,、芳香族聚酰胺、聚醚砜,、聚氟聚合物等等,。錯(cuò)流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來(lái)加以區(qū)別，下圖簡(jiǎn)單示意了四種不同的膜分離過(guò)程：（箭頭反射表示該物質(zhì)無(wú)法透過(guò)膜而被截留）：
; z8 L- G( b3 C0 ?: d0 ~! i膜分離技術(shù)
2 o6 [9 C! S/ a* o1 A. U0 d　　微濾（MF） 又稱微孔過(guò)濾,，它屬于精密過(guò)濾,，其基本原理是篩孔分離過(guò)程。微濾膜的材質(zhì)分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類,，有機(jī)聚合物有醋酸纖維素,、聚丙稀、聚碳酸酯,、聚砜,、聚酰胺等。無(wú)機(jī)膜材料有陶瓷和金屬等,。鑒于微孔濾膜的分離特征,，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化,、分離,、濃縮的目的。
, y* P% ~$ Q2 l; H/ s! H　　對(duì)于微濾而言,，膜的截留特性是以膜的孔徑來(lái)表征,，通常孔徑范圍在0.1～1微米,，故微濾膜能對(duì)大直徑的菌體,、懸浮固體等進(jìn)行分離,�,？勺鳛橐话懔弦旱某吻濉⒈０策^(guò)濾,、空氣除菌,。 超濾（UF） 是介于微濾和納濾之間的一種膜過(guò)程，膜孔徑在0.05um至1000um分子量之間,。超濾是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化,、分離、濃縮的膜分離技術(shù),，超濾過(guò)程通�,？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì),，在一定的壓力下，當(dāng)水流過(guò)膜表面時(shí),，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過(guò),，達(dá)到溶液的凈化、分離,、濃縮的目的,。
. n3 |* @: q  e5 a/ F  G$ c　　對(duì)于超濾而言，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)物的截留分子量來(lái)表征,，通常截留分子量范圍在1000～300000,，故超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）,、膠體,、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清,、大分子有機(jī)物的分離純化,、除熱源,。
9 J1 B" X& b) L* J　　納濾（NF） 是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù),， 其截留分子量在80～1000的范圍內(nèi),，孔徑為幾納米，因此稱納濾,�,；�于納濾分離技術(shù)的優(yōu)越特性，其在制藥,、生物化工,、 食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。
　　對(duì)于納濾而言,，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)NaCl,、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來(lái)表征,，通常截留率范圍在60～90%,，相應(yīng)截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對(duì)小分子有機(jī)物等與水,、無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行分離,，實(shí)現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行。
4 U( M3 Y8 N" l　　反滲透（RO） 是利用反滲透膜只能透過(guò)溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)的選擇透過(guò)性,，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力,，而實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過(guò)程。反滲透是膜分離技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,，因具有產(chǎn)水水質(zhì)高,、運(yùn)行成本低、無(wú)污染,、操作方便運(yùn)行可靠等諸多優(yōu)點(diǎn) ,，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的最節(jié)能,、最簡(jiǎn)便的技術(shù).目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥,、電子、化工,、食品,、海水淡化等諸多行業(yè)。反滲透技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)中首選的水處理技術(shù),。
6 I, a9 g3 T6 e! c4 {( M　　反滲透的截留對(duì)象是所有的離子,，僅讓水透過(guò)膜，對(duì)NaCl的截留率在98%以上,，出水為無(wú)離子水,。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌,、膠體粒子,、發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子,，在生產(chǎn)純凈水,、軟化水、無(wú)離子水,、產(chǎn)品濃縮,、廢水處理方面反滲透膜已經(jīng)應(yīng)用廣泛。

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下面我們來(lái)了解一下膜技術(shù)的發(fā)展,。
　　1.低污染膜：膜污染是反滲透膜技術(shù)應(yīng)用中的最大危害,。目前已有幾種抗污染性能強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng),、清洗頻度低且易清洗的低污染膜在膜技術(shù)領(lǐng)域問(wèn)世,。
! f+ V" A8 o6 f! D% S　　2.超低壓膜：由于節(jié)省電耗和降低相關(guān)機(jī)械部件的壓力等級(jí)引起材料費(fèi)下降等優(yōu)點(diǎn)，自1999年以來(lái)超低壓膜在膜技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用比重日益增大,，這在以使用4英寸膜為主的小型裝置中應(yīng)用最為突出,，大型裝置中應(yīng)用超低壓膜也呈上升趨勢(shì)。
　　3.帶正電荷的反滲透膜：現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的低壓,、超低壓復(fù)合膜的材質(zhì)均為芳香族聚酸胺,，其膜表面均帶有負(fù)電荷，膜技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了表面帶正電荷的低壓復(fù)合膜,，這種膜目前主要應(yīng)用于制備高電阻率的高純水系統(tǒng)中,。
( ?* O8 b& ~; J" I- Z4.耐高溫、食品級(jí),、衛(wèi)生級(jí)反滲透膜：普通水處理膜技術(shù)采用反滲透膜的使用溫度均為0-45攝氏度,，但在需要耐90攝氏度高溫殺菌的特殊場(chǎng)合，可使用耐高溫,、耐化學(xué)藥品的反滲透膜,。此外，各種有特殊膜元件結(jié)構(gòu)的食品級(jí)或衛(wèi)生級(jí)的反滲透膜技術(shù)也開始在國(guó)內(nèi)應(yīng)用,。

開心

謝謝樓上的,，理解萬(wàn)歲！

小白菜

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單飛燕

真是好東西呀，需要好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)