膜分離法的原理及分類

⑴膜：能夠把流體相分隔為互不相通的兩部分，這兩部分之間能存在“傳質(zhì)”的薄的物質(zhì)。

⑵膜的特征：一是無(wú)論厚度多少都必須有兩個(gè)界面，兩個(gè)界面分別與兩側(cè)流體相接觸；二是要具有選擇透過(guò)性，可允許一側(cè)流體中一種或幾種物質(zhì)通過(guò)，而不允許其他物質(zhì)通過(guò)。

⑶膜分離：利用膜的選擇透過(guò)性能將離子或分子或某些微粒從水中分離出來(lái)的過(guò)程。用膜分離溶液時(shí)，使溶質(zhì)通過(guò)膜的方法稱為滲析，使溶劑通過(guò)膜的方法稱為滲透。

⑷膜分離的特點(diǎn)：1.在膜分離過(guò)程中，不發(fā)生相變化，能量的轉(zhuǎn)化效率高

                            2.一般不需要投加其他物質(zhì)，可節(jié)省原材料和化學(xué)藥品

                            3.膜分離過(guò)程中，分離和濃縮同時(shí)進(jìn)行，這樣能回收有價(jià)值的物質(zhì)

                            4.根據(jù)膜的選擇透過(guò)性和膜孔徑的大小，可將不同粒徑的物質(zhì)分開，這使物質(zhì)得到純化而又不改變其原有的屬性

                            5.膜分離過(guò)程，不會(huì)破壞對(duì)熱敏感和對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可在常溫下得到分離

                            6.膜分離法適應(yīng)性強(qiáng)，操作及維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制      

⑸根據(jù)溶質(zhì)或溶劑透過(guò)膜的推動(dòng)力和膜種類不同，水處理中膜分離法通?？梢苑譃椋弘姖B析、反滲透、超濾、微濾。

膜分離法是利用特殊結(jié)構(gòu)的薄膜對(duì)廢水中的某些成分進(jìn)行選擇性透過(guò)的一類方法的總稱。

水過(guò)膜的過(guò)程稱為滲透，水中溶質(zhì)透過(guò)膜的過(guò)程成為滲析。常用于廢水處理的膜分離方法有電滲析(ED)、反滲透(RO)、微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)等。與常規(guī)分離技術(shù)相比，膜分離過(guò)程具有無(wú)相變、能耗低、工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，可以在常溫下進(jìn)行。在廢水處理領(lǐng)域，常被用做污水回用前的一種水質(zhì)深度處理工藝，其中電滲析和反滲透有時(shí)也被用做高含鹽廢水或含金屬離子廢水進(jìn)生物法處理系統(tǒng)前的預(yù)處理。

氣體膜分離技術(shù)是20世紀(jì)70年代開發(fā)成功的新一代氣體分離技術(shù)，其原理是在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內(nèi)溶解－擴(kuò)散上的差異，即滲透速率差來(lái)進(jìn)行分離的?，F(xiàn)已成為比較成熟的工藝技術(shù)，并廣泛用于許多氣體的分離，提濃工藝。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家稱之為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”，目前主要有兩種工藝流程，即正壓法和負(fù)壓法，前者適用于氧氮同時(shí)應(yīng)用或?qū)ρ鯘舛纫筝^高的場(chǎng)合。

膜法的主要特點(diǎn)是無(wú)相變，能耗低，裝置規(guī)模根據(jù)處理量的要求可大可小，而且設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便安全，啟動(dòng)快，運(yùn)行可靠性高，不污染環(huán)境，投資少，用途廣等優(yōu)點(diǎn)。各種氣體分離方法的規(guī)模，經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)成熟程度，能耗和用途如下：高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過(guò)功能的半透性薄層物材料。主要有聚酸胺類，聚酸亞胺類，聚砜類，聚乙烯酸類，丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等。但大多數(shù)高分子材料均存在PO₂和O₂/N₂相互制約的關(guān)系且不耐高溫、易腐蝕等缺點(diǎn)。聚砜是一種機(jī)械性能優(yōu)良、耐熱性好、耐微生物降解、價(jià)廉易得的膜材料。由于以聚砜制成的膜具有膜薄、內(nèi)層孔隙率高且微孔規(guī)則等特點(diǎn)， 因而常作為氣體分離膜的基本材料。