膜分離技術新進展及在水處理中的應用畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 20:35 本頁面
【文章內容簡介】 問世。現在廣泛應用的低壓、超低壓復合膜的材質均為芳香族聚酰胺, 其膜表面均帶有負電荷, 現已有膜廠家開發(fā)出表面帶正電荷的低壓復合膜, 這種膜現主要應用于制備高電阻率的高純水系統(tǒng)中。在國內一些制藥廠的5 20 t / h 規(guī)模的兩級反滲透系統(tǒng)中實現了反滲透產水電阻率為1 4 MΩ。、食品級、衛(wèi)生級反滲透膜普通的水處理用反滲透膜的使用溫度均為045 ℃, 但在需要耐90 ℃高溫殺菌的特殊場合, 可使用耐高溫、耐化學藥品的反滲透膜。此外, 各種有特殊膜元件結構的食品級或衛(wèi)生級的反滲透膜也已經在國內得到應用。美國海德能公司開發(fā)的衛(wèi)生級反滲透膜元件有兩個系列: 50 ℃的標準衛(wèi)生級反滲透膜SanRO系列, 85 ℃ 的熱消毒型SanROHS 系列。SanRO 和SanROHS 系列產品已通過了美國食品與藥品管理局( FDA) 認證, 在醫(yī)藥純水及其他高純水系統(tǒng)中得到了廣泛應用。 海水淡化膜應用現狀及最新進展國外已有多套日產水量為10 萬t 級以上的反滲透海水淡化裝置, 目前正在運行的大型卷式膜海水淡化裝置的單機能力多為日產水量6 000 t 。國內目前建成的反滲透海水淡化裝置的規(guī)模為日產水量350 2 500 t 。河北建設的日產水量18 000 t 的“ 亞海水”脫鹽裝置是國內最大的使用海水淡化膜的反滲透裝置。今后國內海水淡化膜的應用會進入一個新時期。日本的三家膜公司已開發(fā)出可耐9. 0 MPa 以上壓力的海水淡化膜, 使用此膜, 日本的水處理工程公司已在西班牙建造了水回收率高達60%的兩段反滲透海水淡化裝置。目前在日本福岡, 已開始建設日產58 000 t 的高回收率反滲透海水淡化裝置。美國海德能公司已開始在大型飲用水項目上, 提供對硼離子有高脫除率的海水淡化膜。 納濾膜及其應用納濾膜的研制與應用較反滲透膜大約晚20 年,但近年來納濾膜的研究與開發(fā)十分活躍。到目前為止, 對納濾膜的機理、特征等的認識還遠遠不充分,學術界比較統(tǒng)一的解釋為: 納濾膜介于反滲透和超濾膜之間, 其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。反滲透膜幾乎對所有溶質都有很高的脫除率,而納濾膜只對特定的溶質具有脫除率。在國外, 納濾膜最大應用市場的飲用水領域, 主要用于脫除三鹵甲烷中間體( THM) 、異味、色度、農藥、合成洗滌劑、可溶有機物、Ca、Mg 等硬度成分今后國內在此領域會逐步有較大突破。目前在飲用水領域還主要使用與反滲透膜材質相同的聚酰胺納濾膜。納濾膜另一個很有前途的應用領域是環(huán)保和廢水處理。 納濾膜應用開發(fā)較為熱門的一個領域是各種醫(yī)藥、生化、食品、化工物料水溶液的分離、精制或濃縮過程。 無機膜的應用 無機膜概述無機膜是由無機材料加工而成, 是一種固態(tài)膜。其發(fā)展始于20 世紀40 年代。由于無機膜的優(yōu)異性能和無機材料科學的發(fā)展, 其應用領域日益擴大。將無機膜與催化反應過程結合而構成的膜催化反應過程被認為是催化學科的未來三大發(fā)展方向之一, 因此無機膜的應用成為當前膜技術領域的一個研究開發(fā)熱點。我國的無機膜研究始于20 世紀80 年代末, 已能制備出無機微濾膜、超濾膜以及金屬鈀膜。無機膜具有孔徑分布窄、分離效率高, 過濾效果穩(wěn)定。 化學穩(wěn)定性好, 耐酸、堿、有機溶劑。 耐高溫, 可用蒸氣反沖再生和高溫消毒滅菌。 抗微生物污染能力強, 適宜在生物醫(yī)藥領域應用。 機械強度大, 可高壓反沖洗, 再生能力強。 無溶出物產生, 不會產生二次污染,不會對分離物料產生負面影響。 分離過程簡單, 能耗低, 操作運轉簡便。 膜使用壽命長等優(yōu)點。無機分離膜從表層結構上, 可以分為致密膜和多孔膜兩大類。應工業(yè)化生產的需要, 目前, 多孔陶瓷膜應用較為成熟和廣泛。 無機膜按照制膜材料, 可以分為陶瓷膜、金屬膜、合金膜、高分子金屬絡和物膜、分子篩復合膜、沸石膜、玻璃膜等。 無機膜按照結構特點, 可以分為非負載膜( 主要在實驗室和科研工作中居多) 和負載膜( 主要應用于工業(yè)化生產居多) 。工業(yè)上應用推廣極為成功的無機多孔分離膜元件, 主要由3 層結構構成: 多孔載體、過渡層和活性分離層。無機膜元件從微觀角度來看, 有對稱和非對稱兩種結構。由于非對稱膜元件具有處理效果穩(wěn)定、機械強度高、高滲透通量等優(yōu)勢, 因而, 是目前工業(yè)化應用的主要形式。從幾何外形來看, 商業(yè)無機膜有多種形式: 多通道、管式、平板式、蜂窩體等。鑒于工業(yè)化生產需要較大的過濾面積, 且多通道膜元件采用的是錯流過濾方式, 不同于其他膜過濾形式,況且其具有安裝簡便、機械強度高、適合于工業(yè)化大生產應用等優(yōu)點, 因而多通道無機膜成為工業(yè)生產應用的主要產品。無機膜的具體應用在是在分離和反應過程中以膜組件形式出現。通常膜組件的形
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