膜分離技術(shù)的種類(lèi)、特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域

阻垢劑又稱(chēng)防垢劑，是具有能分散水中的難溶性無(wú)機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無(wú)機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能的一類(lèi)藥劑。反滲透阻垢劑作為阻垢劑的一個(gè)分類(lèi)是一種高效阻垢分散劑，特別適用于一些結(jié)垢傾向嚴(yán)重的反滲透系統(tǒng)。具體請(qǐng)參考新綠洲 阻垢劑 反滲透阻垢劑 專(zhuān)題

膜分離是在20世紀(jì)初出現(xiàn)，20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一門(mén)分離新技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中*重要的手段之一。
膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱(chēng)分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿(mǎn)小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯(cuò)流過(guò)濾方式。
膜分離技術(shù)*重要的組成部分是膜。膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱(chēng)作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱(chēng)為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要還只有微濾級(jí)別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。錯(cuò)流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來(lái)加以區(qū)別 。
膜分離技術(shù)特點(diǎn)
膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱(chēng)作膜分離。與傳統(tǒng)的蒸餾、吸附、吸收、萃取、深冷分離等分離技術(shù)相比，膜分離具有以下特點(diǎn)：
膜分離通常是一個(gè)高效的分離過(guò)程。
膜分離過(guò)程的能耗（功耗）通常比較低。
多數(shù)膜分離過(guò)程的工作溫度在室溫附近，特別適用于對(duì)熱敏物質(zhì)的處理
膜分離設(shè)備本身沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的部件，工作溫度又在室溫附近，所以很少需要維護(hù)，可靠度很高。它的操作十分簡(jiǎn)單，而且從開(kāi)動(dòng)到得到產(chǎn)品的時(shí)間很短，可以在頻繁的啟、停下工作。
膜分離過(guò)程的規(guī)模合處理能力可在很大范圍內(nèi)變化，而它的效率、設(shè)備單價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用等都變化不大。
膜分離由于分離效率高，通常設(shè)備的體積比較小，占地較少。
工藝優(yōu)點(diǎn)
（1）在常溫下進(jìn)行
有效成分損失極少，特別適用于熱敏性物質(zhì)，如抗生素等醫(yī)藥、果汁、酶、蛋白的分離與濃縮 。
（2）無(wú)相態(tài)變化
保持原有的風(fēng)味，能耗極低，其費(fèi)用約為蒸發(fā)濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8 。
（3）無(wú)化學(xué)變化
典型的物理分離過(guò)程，不用化學(xué)試劑和添加劑，產(chǎn)品不受污染 。
（4）選擇性好
可在分子級(jí)內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)分離，具有普遍濾材無(wú)法取代的卓越性能 。
（5）適應(yīng)性強(qiáng)
處理規(guī)模可大可小，可以連續(xù)也可以間隙進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，易于自動(dòng)化
（6）能耗低
只需電能驅(qū)動(dòng)，能耗極低，其費(fèi)用約為蒸發(fā)濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8。
應(yīng)用領(lǐng)域
微濾
又稱(chēng)微孔過(guò)濾，它屬于精密過(guò)濾，其基本原理是篩孔分離過(guò)程。微濾膜的材質(zhì)分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)，有機(jī)聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。無(wú)機(jī)膜材料有陶瓷和金屬等。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。
對(duì)于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來(lái)表征，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對(duì)大直徑的菌體、懸浮固體等進(jìn)行分離。可作為一般料液的澄清、保安過(guò)濾、空氣除菌。
鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。
具體涉及領(lǐng)域主要有：醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)（明膠、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高純水、城市污水、工業(yè)廢水、飲用水、生物技術(shù)、生物發(fā)酵等。
超濾
是介于微濾和納濾之間的一種膜過(guò)程，膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離、濃縮的膜分離技術(shù)，超濾過(guò)程通常可以理解成與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)水流過(guò)膜表面時(shí)，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過(guò)，達(dá)到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對(duì)于超濾而言，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)物的截留分子量來(lái)表征，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。
早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來(lái)，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾技術(shù)已經(jīng)涉及食品加工、飲料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收、環(huán)境工程等眾多領(lǐng)域。
納濾
是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)， 其截留分子量在80～1000的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱(chēng)納濾。基于納濾分離技術(shù)的優(yōu)越特性，其在制藥、生物化工、 食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。
對(duì)于納濾而言，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來(lái)表征，通常截留率范圍在60～90%，相應(yīng)截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對(duì)小分子有機(jī)物等與水、無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行。
納濾的主要應(yīng)用領(lǐng)域涉及：食品工業(yè)、植物深加工、飲料工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、精細(xì)化工、環(huán)保工業(yè)等。
反滲透
是利用反滲透膜只能透過(guò)溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)的選擇透過(guò)性，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力，而實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過(guò)程。反滲透是膜分離技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，因具有產(chǎn)水水質(zhì)高、運(yùn)行成本低、無(wú)污染、操作方便運(yùn)行可靠等諸多優(yōu)點(diǎn) ，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的*節(jié)能、*簡(jiǎn)便的技術(shù).目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業(yè)。反滲透技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)中*的水處理技術(shù)。
反滲透的截留對(duì)象是所有的離子，僅讓水透過(guò)膜，對(duì)NaCl的截留率在98%以上，出水為無(wú)離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子，在生產(chǎn)純凈水、軟化水、無(wú)離子水、產(chǎn)品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經(jīng)應(yīng)用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。
由于反滲透分離技術(shù)的先進(jìn)、高效和節(jié)能的特點(diǎn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)都得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于水處理和熱敏感性物質(zhì)的濃縮，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括以下：食品工業(yè)、牛奶工業(yè)、飲料工業(yè)、植物（農(nóng)產(chǎn)品）深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、制備飲用水、純水、超純水、海水、苦咸水淡化、電力、電子、半導(dǎo)體工業(yè)用水、醫(yī)藥行業(yè)工藝用水、制劑用水、注射用水、無(wú)菌無(wú)熱源純水、食品飲料工業(yè)、化工及其它工業(yè)的工藝用水、鍋爐用水、洗滌用水及冷卻用水。
其他
除了以上四種常用的膜分離過(guò)程，另外還有滲析、控制釋放、膜傳感器、膜法氣體分離、液膜分離法等。
行業(yè)應(yīng)用
制藥行業(yè)
●生物發(fā)酵液過(guò)濾除菌及下游分離純化精制
●樹(shù)脂解析液的濃縮及解析劑回收
●農(nóng)藥水劑、粉劑的生產(chǎn)應(yīng)用
●中藥浸提液過(guò)濾除雜及濃縮
●中藥浸膏生產(chǎn)應(yīng)用
●合成藥、原料藥、中間體等的脫鹽濃縮
●結(jié)晶母液回收
食品行業(yè)
●乳清廢水處理
●乳制品生產(chǎn)加工應(yīng)用
●果汁澄清脫色
●食品添加劑純化濃縮
●茶飲料澄清濃縮
●啤酒、葡萄酒、黃酒的精制加工
●天然色素提取液的除雜及濃縮
●氨基酸發(fā)酵液過(guò)濾澄清及精制
染料化工和助劑
水溶性染料反應(yīng)液的脫鹽濃縮
●染料鹽析母液廢水回收
淀粉糖品
●糖液分離純化及濃縮
●果葡糖漿色普分離純化
●糖醇色普分離純化
●單糖、低聚糖及多糖的分離純化及濃縮
環(huán)保及水處理領(lǐng)域
●紡織、染整、印染廢水處理及回用
●電鍍工業(yè)廢水零排放及資源回收
●礦山及冶金廢水處理回收
●淀粉廢水處理
●造紙廢水木質(zhì)素回收及廢水處理
●電泳漆廢水涂料回收
●酸、堿廢水處理回收
●市政污水的處理及回用
●洗車(chē)水、桑拿水、游泳池水、洗浴廢水等循環(huán)處理
●工業(yè)生產(chǎn)所用的各類(lèi)軟化水、純水、超純水制備
生物技術(shù)


●生物蛋白、多肽、酶制劑等酵液過(guò)濾澄清及精制

參考產(chǎn)品：

反滲透專(zhuān)用藥劑

錄入時(shí)間：2016/9/29 10:56:52 點(diǎn)擊次數(shù)：1335