1. 膜分离技术有哪些优点及不足
膜分离技术的优点:
1、在常温下进行:有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩;
2、无相态变化:保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8;
3、无化学变化:典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染;
4、选择性好:可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能;
5、适应性强:处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化;
6、能耗低:只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。
缺点:
1、膜技术虽然浓缩成本低,但不能将产品浓缩成干物质;
2、膜技术虽然具有选择过滤性,但是同分异构体就无法实现分离。
膜分离技术,是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
应用领域:
1、微滤
具体涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
2、超滤
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
3、纳滤
纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。
4、反渗透
由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。
5、其他
除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。
2. 什么是RO反渗透系统 它的简介 功能及作用
RO反渗透系统抄的基本工作原理是:运用特制的高压水泵,将原水加至6—20公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于0.0001微米的水分子和溶剂通过。
保安过滤器内装有过滤孔径为5μm的滤芯。这些滤芯会过滤掉任何尺寸大于5μm的颗粒。对下游RO膜起到保护作用,否则RO膜表面极易结垢。较常用的渗透膜类别为聚酰胺膜,膜型式为卷式复合膜,该种型式的膜的除盐率可达99.5%。
由于RO膜易受水中PH值、余氯及水温的影响,故RO膜运行前对进水水质有严格要求:
PH 值:3~10
余氯值:<0.1mg/L
SDI15值:<5.0
水 温:<45 ℃
以上任一指标超出范围,均有可能使渗透膜产生变形,从而影响出水水质和缩短膜的使用寿命。并且膜的种类不同对进水水质要求也有所不同。在调试前可以根据RO膜厂家提供的说明进行确认。
3. 什么是膜分离技术
膜分离技术以选择性透过膜为介质,在电位差、压力差、浓度差等推动力下,有选择地透过膜,从而达到分离提纯的目的。主要有以下2种方法:
(1)钯膜扩散法。在一定温度下,氢分子在钯膜一侧离解成氢原子,溶于钯并扩散到另一侧,然后结合成分子。经一级分离可得到99.99%~99.9999%纯度的氢。由于钯属于贵金属,该方法只适于较小规模且对氢气纯度要求很高的场合使用。
(2)有机中空纤维膜扩散法。中空纤维膜分离回收氢装置应用得最广,甲醇厂放空气、石油炼制过程中排放各种尾气,基本上都采用这种装置。采用有机中空纤维膜分离工艺,可以利用放空尾气的自身压力,以膜两侧的分压差为推动力。
4. 常见的膜分离技术有哪些,分别适用于什么情况
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。
微滤
具体涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
超滤
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
纳滤
纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。
反渗透
由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。
其他
除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。
5. 膜分离装置中预过滤器的作用有哪些
过滤水中颗粒物质,保护下游的膜不被破坏。
6. MBR膜装置有什么特点
来MBR膜装置特点:
1.泥水分源离效果好
可截留所有悬浮物和胶体,膜分离作用增加了曝气池中活性污泥的浓度、提高了生物降解的速率,减少剩余污泥的排放量。
2.抗污染能力强
强度好,不断丝,出水水质可靠性高,通量大,对废水的预处理要求不高。耐冲击负荷,抗污染性能好,维护管理更方便。
3.无需反冲洗
平板膜可利用曝气池对膜面的冲刷作用,去除附着在膜表面的污染物,从而使膜可保持较高的膜通量,水利条件易于控制。
7. 膜分离法分离过程中发生了什么变化
膜技术作为分离、萃取、浓缩、净化技术,具有以下的特点。
(1)膜分离技术在分离和浓缩过程中,不发生相变化,是一个纯物理性的单元操作,不消耗相变能,耗能较少。
(2)在膜分离过程中,不需要从外界加入其他物质,可以节省原材料和化学药剂。
(3)在膜分离过程中,分离和浓缩同时进行,可以很方便地回收有价值的物质。
(4)根据膜的选择透过性和膜孔径的大小的不同,可以将不同粒径或者不同分子量的物质有选择地分开,使物质得到了纯化而又不改变它们的原有属性。
(5)膜分离工艺是以组件的形式构成的,可以适应不同生产能力的需要,而且会使水厂用地大大减少;膜分离是一种相对简单的分离工艺,操作维护方便,易于实现自动化控制,使水厂成为真正意义上的“造水工厂”。
(6)膜分离工艺不损坏对热敏感或对热不稳定的物质,可以在常温下实现从有机物到无机物、从细菌到微粒广泛体系的分离,而
且还可以实现许多特殊体系如共沸物或近沸点体系的分离。
(7)膜分离技术是一种纯物理处理单元操作,其处理效果受原水水质及工艺操作条件的影响较小,处理效果稳定可靠。
8. 请问膜处理中的MBR膜是怎样的处理方法
膜生物反应器工艺(MBR工艺)是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术,它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留,替代二沉池,使生化反应池中的活性污泥浓度(生物量)大大提高;实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制,将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。膜—生物反应器工艺通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率,与传统的生物处理工艺相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前在高浓度有机废水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术之一。
9. 膜分离法的主要特点
膜分离法的主要特点是无相变,能耗低,装置规模根据处理量的要求可大可小,而且设备简单,操作方便安全,启动快,运行可靠性高,不污染环境,投资少,用途广等优点。
*在常温和低压下进行分离与浓缩,因而能耗低,从而使设备的运行费用低。
*设备体积小、结构简单,故投资费用低。
*膜分离过程只是简单的加压输送液体,工艺流程简单,易于操作管理。
*膜作为过滤介质是由高分子材料制成的均匀连续体,纯物理方法过滤,物质在分离过程中不发生质的变化(即不影响物料的分子结构)。
高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄层物材料。主要有聚酸胺类,聚酸亚胺类,聚砜类,聚乙烯酸类,丙烯类衍生物聚合物及纤维素类等。但大多数高分子材料均存在PO2和αO2/N2相互制约的关系且不耐高温、易腐蚀等缺点。聚砜是一种机械性能优良、耐热性好、耐微生物降解、价廉易得的膜材料。由于以聚砜制成的膜具有膜薄、内层孔隙率高且微孔规则等特点, 因而常作为气体分离膜的基本材料。
10. 反渗透膜分离技术特点
常用的水处理方法有:
(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)反渗透法、 (六)超过滤法、(七)蒸馏法、 (八)紫外线消毒法、 (九)生物化学法等,反渗透法是其中的一种。
反渗透法特点:
反渗透法可以有效的清除溶解於水中的各种无机物,有机物,细菌,热原及其它颗粒等,是水处理中最重要的一环。要了解"反渗透"分离技术原理之前,要先解释“渗透”(osmosis)的概念。
所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,在半透膜的阻隔作用下,其水中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方溶剂水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧的浓度相等为止,谓之自然平衡。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作 "平衡渗透压 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於平衡渗透压时,则水份的移动会反方向进行,也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一方,这种现象就叫作"反渗透"。反渗透的纯化效果可以达到离子级别的层面,对於单价离子(monovalentions)的排除率(rejectionrate)可达90%-98%,而双价离子(divalent ions)的排除率可达95%-99%左右(可以防止分子量大於200道尔敦的物质通过)。
反渗透水处理用的半透膜材质主要有:纤维质膜(cellulosic)、芳香族聚酝胺类(aromatic polyamides)、polyimide或polyfuranes等,至於它的结构形状主要有螺旋型(spiral wound),空心纤维型(hollow fiber)及管状型(tubular)等。
至於这些材质中纤维素膜的优点主要是耐氯性高,但在硷性的条件下(pH ≥8.0)或细菌存在的状况下,使用寿命会缩短。
polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。至於采用那一种材质较好,则目前还没有定论。 如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积,例如钙,镁,铁等离子,造成反渗透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯与氯氨所破坏,因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。
反渗透虽然价钱较高,但因为一般反渗透膜的孔径约在l0A以下,它可以排除细菌,病毒及热原甚至各种溶解性离子等,所以在水处理实践中是最先进、可靠、有效的一项技术。