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反滲透膜分離技術與其應用淺談

來源:碧化官網

隨著工農業發展要求、社會發展要求、環境保護意識和標準的提高,膜分離作為一項新的高科技環保技術已經越來越受到有關部門的重視。膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純技術,是以外界能量為動力,憑借各組分在膜中傳質的選擇性差異,對多組分流體物質進行分離、分級、提純和富集的方法,它是一大類技術的總稱,常規的和液體處理有關的膜技術主要包括微濾(MF)、超濾UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)以及電滲析(ED)等。這些膜分離技術均是利用特殊制造的多孔材料,選擇性地分離水和水中的雜質,以達到人們特定的目的。本文重點對反滲透(RO)技術及其應用進行研究分析。
 
膜分離的基本原理
 
分離膜具有選擇透過性,所以它可以使有的混合物質通過,有的截留。它與傳統過濾的不同在于,分離膜可以在分子范圍內進行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發生相的變化和添加助劑。但是,不同的膜分離過程,他們使物質截留、通過的原理有的類似,有的則完全不一樣。總的來說,分離膜之所以能使混在一起的物質分開,不外乎兩種手段,即根據混合物物理性質的不同或者根據混合物的化學性質不同。
 
膜分離的過程及特點
 
把膜制成適合使用的構型,與驅動設備(壓力泵、或電場、或加熱器、或真空泵)、閥門、儀表和管道等聯成設備,在一定的工藝條件下操作,就可以來分離水溶液或混合氣體。
 
透過膜的組分被稱為透過流分,這種分離技術就被稱為膜分離技術。物質選擇透過膜的推動力可分為兩類:一是借助外界能量,物質發生由低位向高位的流動;二是化學位差為推動力,物質發生由高位向低位的流動。作為一種新型高科技技術,膜分離具有高效;能耗低;工作溫度在常溫附近、設備操作簡單;維護方便,運行穩定;規模和處理能力范圍很大;設備體積小;占地少等特點,因而也使其越來越受到關注,在市場中的占比也逐年在提高,應用范圍也越來越廣。
 
常規膜分離方法
 
膜分離方法是以天然或人工合成的高分子薄膜,以外界的能量或化學位差為推動力,對雙組份或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。目前常規的膜分離方法主要包括:微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。另外還有控制釋放、生物膜法、膜傳感器、膜法氣體分離、液膜分離法、膜電解等。
 
反滲透膜在廢水處理方面的應用
 
反滲透是目前最微細的過濾技術。反滲透膜可阻擋所有溶解的無機分子以及任何相對分子質量大于100的有機物,而水分子可通過薄膜成為純水。其對水中二價離子的脫除率最高可達99.5%,對一價離子的脫除率也在95%以上。海德能的反滲透膜廣泛應用于太空水、純凈水、超純水的制備;酒類制造及飲料生產用水;醫藥、電子等行業用水的前期制備;化工工藝中水的濃縮、分離、提純及純水制備;鍋爐補給水的除鹽和軟化;海水、苦咸水淡化;造紙、電鍍、印染等行業用水、中水及工業廢水的回用。
 
結論
 
與傳統的處理技術相比,由于反滲透膜分離技術具有操作方便,設備簡單,節能,分離效率高等優點,它在現代社會經濟發展和人民日常生活中扮演著越來越重要的角色。該技術已廣泛應用于化工、電子、輕紡、醫藥、印染、發電、造紙、農業、食品、冶金、海水淡化、污水處理等各行業。
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