第6章膜分离技术 知识点：膜分离过程的分类及定义，膜分离机理，膜分离 理论，超滤速度的影响因素，超滤膜污染及再生，超滤的 操作方式及设备，膜分离过程的应用实例。 ·重点：膜分离过程的分类，概念，实质及其适用范围。超 滤膜污染的常规处理方法，膜分离机理的毛细管流动模型 和溶解扩散模型，传递理论中过滤模型和浓差极化问题， 超滤器的型式及其方式。 ·难点：膜分离机理和传递理论
第6章 膜分离技术 ◼ 知识点：膜分离过程的分类及定义，膜分离机理，膜分离 理论，超滤速度的影响因素，超滤膜污染及再生，超滤的 操作方式及设备，膜分离过程的应用实例。 ◼ 重点：膜分离过程的分类，概念，实质及其适用范围。超 滤膜污染的常规处理方法，膜分离机理的毛细管流动模型 和溶解扩散模型，传递理论中过滤模型和浓差极化问题， 超滤器的型式及其方式。 ◼ 难点：膜分离机理和传递理论
目录 ■1.膜分离概述 2.膜的分类膜分离概述 ■3.膜分离技术的发展历史 ■4.膜分离机理 ■5.膜分离组件与设备 ■6.膜污染、防治与清洗 ■7.膜分离技术的应用 ■ 8.膜分离技术的展望与趋势 9.各种膜分离技术介绍
目录 ◼ 1.膜分离概述 ◼ 2.膜的分类膜分离概述 ◼ 3.膜分离技术的发展历史 ◼ 4.膜分离机理 ◼ 5.膜分离组件与设备 ◼ 6.膜污染、防治与清洗 ◼ 7.膜分离技术的应用 ◼ 8.膜分离技术的展望与趋势 ◼ 9.各种膜分离技术介绍
1.膜分离概述 定义 ■膜分离技术的特点 各种膜分离过程的简介
1.膜分离概述 ◼ 定义 ◼ 膜分离技术的特点 ◼ 各种膜分离过程的简介
常用膜分离技术的基本特征 项目 膜类型 操作压力分离机理 适用范围 技术特点 不足之处 微滤 对称微孔膜 0.01MPa~颗粒大小、含微粒或菌体溶操作简便，通水量大，工有机污染物的分 (MF) 0.02~10um0.2MPa 形状 液的分离 作压力低，制水率高。 离效果较差。 超滤 不对称微孔膜0.1MPa~颗粒大小、有机物或微生物 与微滤技术相似。 与微滤技术相似。 (UF) 0.001~0.1m0.5MPa 形状 溶液的分离 纳滤带皮层不对称复0.5MP~优先吸附、硬水或有机物溶可对原水进行部分脱盐和常需预处理，工作 NF)合膜1~50nm2.5MPa 表面电位 液的脱盐 软化，生产优质饮用水。 压力较高。 几乎可去除水中一切杂 反渗透带皮层不对称复1.0MP阳~优先吸附、海水或苦咸水的质，包括悬浮物、胶体、 工作压力高；制水 (RO)合膜<1nm10MPa 溶解扩散 淡化 有机物、盐、微生物等。 率低：能耗大
常用膜分离技术的基本特征 项目 膜类型 操作压力 分离机理 适用范围 技术特点 不足之处 微滤 (MF) 对称微孔膜 0.02～10μm 0.01 MPa～ 0.2 MPa 颗粒大小、 形状 含微粒或菌体溶 液的分离 操作简便，通水量大，工 作压力低，制水率高。 有机污染物的分 离效果较差。 超滤 (UF) 不对称微孔膜 0.001～0.1μm 0.1 MPa～ 0.5 MPa 颗粒大小、 形状 有机物或微生物 溶液的分离 与微滤技术相似。 与微滤技术相似。 纳滤 (NF) 带皮层不对称复 合膜1～50 nm 0.5 MPa～ 2.5 MPa 优先吸附、 表面电位 硬水或有机物溶 液的脱盐 可对原水进行部分脱盐和 软化，生产优质饮用水。 常需预处理，工作 压力较高。 反渗透 (RO) 带皮层不对称复 合膜＜1 nm 1.0 MPa～ 10 MPa 优先吸附、 溶解扩散 海水或苦咸水的 淡化 几乎可去除水中一切杂 质，包括悬浮物、胶体、 有机物、盐、微生物等。 工作压力高；制水 率低；能耗大
Membrane Pressure Bar pore size um Reverse Osmosis(RO) 30-60 104-10-3 Nano Filtration (NF) 20-40 103-10-2 Ultra Filtration (UF) 1-10 10-2-10-1 Micro Filtration(MF) <1 101-101 Retentate ®Bacteria,fat (concentrate) ●Proteins ●Lactose 。Minerals(salts） 。Vater Permeate (filtrate) 原理
原理
WATER WATER SALTS SUGARS SALTS MEMBRANE MEMBRANE RO membrane NF membrane UF membrane MF membrane ” WATER PROTEINS SUGARS PROTEINS WATER 原理 MEMBRANE MEMBRANE 动漫
RO membrane NF membrane UF membrane MF membrane 原理 动漫
表【-4常用膜分离过程的基本特性) 进料和 透过组分在 传递 过程 分离目的 透过组分 裁留组分 推动力 膜类型 透过物 简图 料液中含量 机理 的物态 大量溶剂 压力 微滤 溶液脱粒子 溶液 0.02 及少量小分 差约 液体或 筛分 多孔膜 进 ME 气体脱粒子 气体 10um粒子 子溶质和大 气体 100kPa 滤液（水） 分子溶质 溶液脱大分 子，大分子 大量溶剂 压力差 浓缩液 超滤 1~20nm UF 溶液脱小分 小分子 少量小分 100 筛分 非对称膜 液体 进料 子大分子 溶液 大分子溶质 子溶质 1000kPa 滤液 分级 溶剂脱有 机组分、脱 溶剂、低 大量溶剂， 压力差 溶解扩 高价离子 纳滤 lnm以 非对称膜 低价小分 质（盐 高价离子、 价小分子 500 NF 散Donna 液体 或复合膜 进料 软化、脱色 上溶质 溶质 子溶质 1500kPa 效应 低价离子 浓缩、分离 溶剂脱溶 压力差 优先吸 溶剂，可 附、毛细 溶质（盐） 反渗透 质、含小分 0.1~Inm 1000 RO 子溶质溶 被电渗析 小分子溶质 大量溶剂 管流动、 非对称膜 液体 进料 10000 或复合膜 溶水) 液浓缩 截流组分 kPa 溶解 扩散
进料和 透过组分在 过程 分离目的 透过组分 截留组分 推动力 传递 膜类型 透过物 简图 料液中含量 机理 的物态 大分子溶 >0.02um 质溶液脱 小分子溶 线留，血液 分微孔非对称费 凄析 小分子 较小组分 进料 净化液 质或较小 D 渗析中 浓度差 膜内的受 液体 小分子 或溶剂 或离子交 的溶质 >0.005 阻扩散 换酒 扩散液 接受液 溶质溶液 脱大分子 :m截留 农电解质 溶液脱小 产品（溶剂 离子、小离 小离子 同性离子 少量离子 电渗析 电化学 反离子经 子溶质的浓 大离子 组分少 势、电 离子交 离子交换 ED 组分 换膜 液体 缩、小离子 和水 量水 渗透 膜的迁移 阴离子进阳离子 的分级 交换膜 交换肉 压力差 均质膜 气体混合物 气体、较 气体 较大组分 1000 复合膜 分离 分离、富集 小组分或 (除非膜中 两者都有 10000kP 溶解 非对称 气体 渗余气 G 或特殊组 膜中易 扩散 进气 分脱除 溶组分 溶解度高) 浓度差 膜、多孔 渗透气 (分压差) 膜 限内易溶 不易溶解 料液为 渗透 挥发性液 均质膜、 解组分 组分或较 汽化 分压差 溶解 液体，透 体混合物 溶质或溶剂 PVAP 或易挥 少量组分 复合膜、 大、较难 浓度差 扩散 过物为 分离 非对称莫 发组分 挥发物 气态 溶剂或溶质 乳化 液膜 液体混合 少量组分 在液膜相 分离 物或气体 在有机混 通常都 内月膜相 中有高溶 在液膜中 促进传递 混合物分 (促进 合物分离 浓度整 为液体 解度的组 难溶解 和溶解 离、富集、 中，也可 分或能反 pH值差 液膜 也可以 传递 特殊组分 组分 是大量的 扩散 为气体 ELM 应组分 脱除 组分 (ET
膜结构 制造方法 分离机理 应用 延伸 化学提取 MF 相转化 筛 分 UI 核刻蚀 D 粉术烧结 GS 对称膜 挤压 溶解-扩散 PVAP 浇铸 离子选择 ED 相转化 筛 分 ME UF 非对称膜 怪。 RO 溶解-扩散 GS PVAP 涂 溶解·扩散 RO 技 术 UF 筛 分 撑 液膜 乳 化 溶解·扩散 液膜过程 图1-1 不同膜的制造方法、分离机理及应用过程
纳滤在工业上的应用 苦磁水淡化 生物制药 海水淡化 化工电镀 饮料食品 糖类分离 浓缩分离 医药工程 软化脱盐 锅炉用水 染料加配 纳滤应用食品纸废水 家片终端水 冷切循环 污染治理 化工废水 净化脱盐 纺织印染废水 城市供水 机关团体用 中水回用 小区分质供水
纳滤在工业上的应用 - - -