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當(dāng)前位置:天津邦盛凈化設(shè)備工程有限公司>>技術(shù)文章>>膜技術(shù)及市場(chǎng)綜述
隨著我國(guó)凈水及污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷攀升,膜技術(shù)已經(jīng)從工業(yè)水處理行業(yè)轉(zhuǎn)移至凈水及市政污水領(lǐng)域。膜技術(shù)分類中:以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)可分反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)以及微孔過(guò)濾(MF)四類;以制造膜的材料來(lái)分又可分有機(jī)合成材料膜、陶瓷膜以及其它材料,其中陶瓷膜相比有機(jī)聚合材料具有耐酸堿、抗微生物能力強(qiáng)、耐高溫、更強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),但陶瓷膜只有管式組件,因此其膜過(guò)濾面積較??;而膜組件又分平板式、管式、卷式和中空纖維四種類型,其中卷式和中空纖維膜的過(guò)濾面積zui大。
它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的zui小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO) 為0.0001~0.001μm。
RO反滲透膜
一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度,水一旦加壓之后,將由高濃度流向低濃度,亦即所謂逆滲透原理:由于 RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼無(wú)法看到,細(xì)菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過(guò),其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出。
zui早應(yīng)用于海水淡化,自上世紀(jì)70年代進(jìn)入海水淡化市場(chǎng)之后發(fā)展十分迅速,RO用膜和組件已相當(dāng)成熟,組件脫鹽率可高達(dá)99.8%以上。近年來(lái),功交換器和壓力交換器的開(kāi)發(fā)成功使能量回收效率都高達(dá)90%以上,從而使應(yīng)用RO反滲透膜海水淡化的本體能耗在3KWh/m3淡水以下,成為從海水制取飲用水zui廉價(jià)的方法。
除應(yīng)用于海水淡化之外,RO廣泛用于苦咸水淡化以及純水和超純水的制備,并成為其的制備工藝過(guò)程。純水和超純水的制備在電子、電力、化工、石化、醫(yī)藥、飲料、食品、冶金等各行業(yè)廣泛采用;苦咸水淡化在西部大開(kāi)發(fā)中將進(jìn)一步發(fā)揮作用。同時(shí)RO反滲透技術(shù)已應(yīng)用于電鍍、礦山、放射、垃圾滲濾液等廢水的濃縮處理,以及水回用或達(dá)標(biāo)排放等。
超濾膜
一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。zui適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。超濾膜的制膜技術(shù),即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的??椎目刂埔蛩剌^多,如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。
納濾膜
納濾(簡(jiǎn)稱NF) 介于反滲透和超濾膜之間,是近10 年發(fā)展較快的一項(xiàng)膜技術(shù),其推動(dòng)力仍是水壓。納濾膜的開(kāi)發(fā)始于20 世紀(jì)70 年代,zui初開(kāi)發(fā)目的是用膜法代替常規(guī)的石灰法和離子交換法的軟化過(guò)程,所以納濾膜早期也被稱為軟化膜。目前上的納濾膜多半是聚酰胺復(fù)合膜,切割分子量100~1 000 。主要用于去除直徑為1 nm 左右的溶質(zhì)粒子,對(duì)NaCl 脫除率在80 %左右。RO 膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有較高的脫除率,但NF 膜只對(duì)特定的溶質(zhì)(如MgSO4 ) 具有高脫除率。NF 膜的zui大特征是膜本體帶有電荷,這使它在很低操作壓力下(0. 5 MPa) 仍具有較高的脫鹽率。
微濾
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。能截留0.1-1 微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體(無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò),但會(huì)截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運(yùn)行壓力一般為0.7-7bar。
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