什么是膜分离技术,膜分离技术的应用
膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视
,近 30 年来,美国、加拿大、日本和欧洲技术
先进国家
,一直把膜技术定位为高新技术,投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,使用范
围日益扩大。
膜分离技术的发展和应用
,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和
生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业
,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循
环经济、清洁生产提供依托技术。
1 膜分离技术简介
1. 1 膜的定义
膜是一种起分子级分离过滤作用的介质
,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作
用下
,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同
组分
,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
1. 2 膜的种类
分离膜包括
:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001
~
0. 005μm) 超滤膜(0.
001
~
0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜
等。他们对应不同的分离机理
,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机
材料
,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或
中性的。膜的厚度可以薄至
100μm ,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需
要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题
,也是各公司严格保密的核心
技术。
1. 3 膜分离技术的定义
把上述的膜制成适合工业使用的构型
,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀
门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作
,就可以来分离水溶液或混和气体。透过
膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。
2 膜技术的应用领域
2.1 供水
2. 1. 1 高质量饮用水供给
随着水体的污染和人民生活水平提高
,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性
炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水
,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经
济有效方法
,具有广阔的市场前景。
2. 1. 2 工业供水
自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求
,需要经过净化
处理方可以使用
,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。
2. 1. 3 医药用水
医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的
,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超
滤膜技术除针剂热源和终端水热源
,取得很好效果。
2. 2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)
在各工业生产过程中
,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉
淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、
设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点
,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效
益。
2. 2. 1 膜技术在制药工业的应用<;br />膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、
浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的