膜分離技術(shù)及其系統(tǒng)應(yīng)用
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2020-9-29 10:30:34
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一、膜分離技術(shù)簡介
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、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于,膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級,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,可分為無機(jī)膜和有機(jī)膜,無機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜,其過濾精度較低,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。
二、膜分離系統(tǒng)應(yīng)用
澄清純化技術(shù)——超/微濾膜系統(tǒng)
澄清純化分離所采用的膜主要是超/微濾膜,由于其所能截留的物質(zhì)直徑大小分布范圍廣,被廣泛應(yīng)用于固液分離、大小分子物質(zhì)的分離、脫除色素、產(chǎn)品提純、油水分離等工藝過程中。
超/微濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降、板框過濾、真空轉(zhuǎn)鼓、離心機(jī)分離、溶媒萃取、樹脂提純、活性炭脫色等工藝過程。
澄清純化技術(shù)可采用的膜分離組件主要有:陶瓷膜、平板膜、不銹鋼膜、中空纖維膜、卷式膜、管式膜。
采用膜分離澄清純化的優(yōu)點(diǎn):
1)可得到絕對的真溶液,產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
2)過濾分離收率高。
3)分離效果好,產(chǎn)品質(zhì)量高,運(yùn)行成本低。
4)縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本。
5)過程無需添加化學(xué)藥品、溶媒溶劑,不帶入二次污染物質(zhì)。
6)操作簡便,占地面積小,勞動力成本低。
7)可拓展性好,容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化擴(kuò)產(chǎn)需求。
8)設(shè)備可自動運(yùn)行,穩(wěn)定性好,維護(hù)方便。
三、濃縮提純技術(shù)——納濾膜系統(tǒng)
膜分離技術(shù)在濃縮提純工藝上主要采用截留分子量在100~1000Dal的納濾膜。納濾膜的主要特點(diǎn)是對二價離子、功能性糖類、小分子色素、多肽等物質(zhì)的截留性能高于98%,而對一些單價離子、小分子酸堿、醇等有30~50%的透過性能,常被應(yīng)用于溶質(zhì)的分級、溶液中低分子物質(zhì)的洗脫和離子組分的調(diào)整、溶液體系的濃縮等物質(zhì)的分離、精制、濃縮工藝過程中。