膜分离技术.pptx

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膜分离技术膜分离技术的介绍膜的材料及性能比较膜分离技术的应用及展望膜分离技术的机理01020304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。

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。

什么是膜分离技术？

膜分离技术的介绍高分子膜金属膜无机膜均质膜、非对称膜复合膜、离子交换膜荷电膜、液膜按成膜方法膜分离按材料性质按结构微孔膜（即核孔膜）控制拉伸膜海绵状结构膜膜分离技术的分类均质膜非对称性膜微孔对称性膜常见膜结构铝膜纳米管膜聚酰胺转相膜微滤是最早使用的膜分离技术，是在压力差作用下进行的筛孔分离、使不溶物浓缩的过程，主要用于滤除0.0510m的悬浊物质颗粒。

主要应用于截留颗粒物、液体澄清以及除菌。

超滤是在压力差作用下进行的筛孔分离过程。

纳滤是从水溶液中分离除去中小分子物质的过程（分子量为300500）。

其原理是在超滤和反渗透间提供了一种选择性媒介，在浓缩有机溶质的同时，也可脱盐。

膜分离过程电渗析是在直流电作用下，以电位差为推动力，实现溶液的精制、纯化或淡化。

液膜是依据溶解、扩散等原理，通过液相薄膜将两个组成不同而又互溶的溶液分开，并通过渗透起到分离与提纯的效果，它很好地克服了固体膜存在的选择性低、通量小等特点。

反渗透是以压力差为推动力的膜分离过程，渗透与反渗透都是通过半透膜来完成膜分离过程微滤工业上膜分离技术大致分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等,不同的分离类型其作用机理是各不相同。

超滤纳滤反渗透膜分离机理膜孔径约0.1m。

它属于压力驱动型的膜分离过程,工作时,在膜两侧静压差的作用下,小于膜孔的粒子透过膜,大于膜孔的粒子则被截留在膜的表面上,使大小不同的粒子得以分离。

膜孔径在10-100nm。

超滤过程的分离机理一般认为是压力驱动的筛孔分离过程,但膜表面的化学物质也是影响分离的一个重要因素。

膜孔径在1-10nm。

纳滤膜的分离机理模型目前的看法有:

空间位阻孔道模型,溶解扩散模型、空间扩散模型、空间电荷模型、固定电荷模型膜孔径小为1nm,它仍是一种压力驱动的膜过程。

它过滤的实质是利用反渗透膜具有选择性透过溶剂而截留离子物质的性质。

分离的过程是依靠膜两侧的静压力差为推动力,用以克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离膜分离法膜分离法传质推动力传质推动力分离原理分离原理应用举例应用举例微滤（微滤（MF）压差压差（0.050.5MPa）筛分筛分除菌，回收菌，分离病毒除菌，回收菌，分离病毒超滤（超滤（UF）压差压差（0.11.0MPa）筛分筛分蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩反渗透（反渗透（RO）压差压差（1.010MPa）筛分、溶解筛分、溶解-扩散扩散盐、氨基酸、糖的浓缩、淡水制造盐、氨基酸、糖的浓缩、淡水制造透析（透析（DS）浓差浓差筛分筛分脱盐、除变性剂脱盐、除变性剂电渗析（电渗析（ED）电位差电位差荷电、筛分荷电、筛分脱盐，氨基酸和有机酸分离脱盐，氨基酸和有机酸分离纳滤（纳滤（NF）压差（压差（0.51.5MPa）溶解溶解-扩散、扩散、Donnan效应效应氨基酸和多价离子的回收和浓缩氨基酸和多价离子的回收和浓缩渗透蒸发（渗透蒸发（PV）压差、温差压差、温差溶质与膜的亲和作用溶质与膜的亲和作用有机溶剂与水的分离，乙醇分离有机溶剂与水的分离，乙醇分离气体分离气体分离（GS）浓度差浓度差气体与膜的亲和作用气体与膜的亲和作用气调保鲜气调保鲜膜的孔径、传质动力和传递机理膜的孔径、传质动力和传递机理膜的材料膜的材料膜材料的分类膜材料的分类类别膜材料举例纤维素酯类纤维素衍生物类醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等非纤维素酯类聚砜类聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等聚酰（亚）胺类聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等聚酯、烯烃类涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等含氟（硅）类聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷等其他壳聚糖，聚电解质等pPVDF材料与材料与PES等材料相比，其耐受氧化剂清洗的能力更强。

等材料相比，其耐受氧化剂清洗的能力更强。

因而便于清洗，污堵后经过清洗可以能够更好的恢复性能并长期因而便于清洗，污堵后经过清洗可以能够更好的恢复性能并长期保持通量稳定。

保持通量稳定。

p对于常见的酸碱化学试剂的耐受能力依次为对于常见的酸碱化学试剂的耐受能力依次为PVDFPESPVCPEPPPS。

p对于常见的氧化剂的耐受能力依次为对于常见的氧化剂的耐受能力依次为PVDFPESPVCPEPPPS。

p对于常见的有机溶剂的耐受能力依次为对于常见的有机溶剂的耐受能力依次为PVDFPESPVCPEPPPS。

膜材料性能比较化学稳定性的比较亲水性/非亲水性膜的比较非亲水性膜胶体油蛋白胶体油蛋白杂质在膜表面状态:

附着胶体油蛋白过滤反洗亲水性膜胶体油蛋白胶体油蛋白杂质在膜表面状态:

聚结成球状反洗胶体油蛋白过滤123应用在医药工业中的应用膜分离技术在废水处理工业中的应用。

膜分离技术在生物农药生产中的应用我国膜技术始于上世纪50年代末，几十年里膜分离技术不断完善发展，应用于各大领域膜分离技术的应用医药工业。

废水处理工业生物农药生产其他应用1、在中药制剂中的应用2、在抗生素生产中的应用3、在生物医药制品中的应用4、在维生素制备中的应用5、在医药用水制备中的应用1、在造纸废水中的应用2、在印染废水中的应用3、在有害金属废水处理中的应用4、在蓄电池厂废水治理中的应用例如：

利用膜分离技术来浓缩草甘膦母液。

草甘膦母液在常温高压下由反渗透和纳滤两部分或两级反渗透进行分离，有效浓缩草甘膦母液，保证了草甘膦溶液的品质，而且在浓缩过程中减少了二次污染和降低了能耗。

膜材料膜的新过程膜分离技术与传统分离技术相结合，发展出一些崭新的膜过程集成膜过程在解决某一分离目标时，综合利用几个膜过程，使之各尽所长膜分离技术的前景展望膜分离技术的发展趋势生物膜具有高效的分离效果，因此仿生是生物膜的发展方向膜分离技术是对传统化学分离方法的一次革命，在国际上公认为21世纪最有发展前途的一项重大技术革命。

目前膜分离技术已经在医药、环保、海水淡化等众多工业领域得到广泛应用。

膜污染问题是目前的研究热点和难点，因此选择合适的膜清洗工艺，研制膜高效清洗剂，开发耐污性能好的膜材料对现有膜进行改性是有重要现实意义的工作。

随着膜分离技术的基础研究、应用技术研究的不断深入，其在推进工业发展进程中将发挥巨大的作用，它必将会极大地推动工业和社会进步，产生巨大的经济效益和社会效益。

总结