海水淡化-膜技術(shù)--我國膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

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1、海水淡化-膜技術(shù)04--我國膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景福建化工　　2000年　　第3期?3?我國膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景黃加樂　董聲雄(福州大學(xué)化工系　福州　350002)摘　要　介紹了我國膜技術(shù)在化工、環(huán)保、海水苦咸水淡化與軟化、電子工業(yè)與發(fā)電鍋爐、生物技術(shù)、醫(yī)藥等方面的應(yīng)用現(xiàn)狀,描繪了膜技術(shù)應(yīng)用的廣闊前景。關(guān)鍵詞　膜過程　膜技術(shù)　膜分離1　膜技術(shù)簡介,,并且膜技術(shù)還可以和常規(guī)的分離方法結(jié)合起來使用,使技術(shù)投資更為經(jīng)濟(jì)。正因?yàn)槟し蛛x過程具有極大的吸引力,膜技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、電子、電力、冶金、輕紡、海水淡化等領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展

2、前景。幾種主要的膜分離過程及其傳遞機(jī)理如表1所示。透過物水、溶劑溶解物水、溶劑小分子水、一價(jià)離子水、溶劑低分子量物、離子電解質(zhì)離子滲透性的氣體或蒸汽易滲的溶質(zhì)或溶劑雜質(zhì)揮發(fā)性較大的組分截留物懸浮物顆粒纖維膠體和超過截留分子量的分子多價(jià)離子———————————————————————————————————————————————有機(jī)物溶質(zhì)、鹽溶劑非電解質(zhì)大分子物質(zhì)難滲透性的氣體或蒸汽難滲的溶質(zhì)或溶劑溶劑揮發(fā)性較小的組分膜類型多孔膜非對(duì)稱性膜復(fù)合膜非對(duì)稱性膜復(fù)合膜非對(duì)稱性膜離子交換膜離子交換膜均相膜復(fù)合膜非對(duì)稱性膜均相膜、復(fù)合膜非對(duì)稱性膜乳狀液膜支撐

3、液膜疏水性膜滲透性能的差異來實(shí)現(xiàn)分離離技術(shù)。、能耗少、效率高、,特別適合于性質(zhì)相似組分、同分異構(gòu)體組分、熱敏性組分、生物物質(zhì)組分等混合物的分離,因而在某些應(yīng)用中能代替蒸餾、萃取、蒸發(fā)、吸附等化工單元操作。實(shí)踐證明,當(dāng)膜過程微濾(MF)超濾(UF)納濾(NF)反滲透(RO)滲析(D)電滲析(ED)氣體分離(GP)滲透蒸發(fā)(PV)液膜分離(LM)膜蒸餾(MD)推動(dòng)力壓力差壓力差壓力差壓力差濃度差電位差壓力差壓力差化學(xué)反應(yīng)和濃度差膜兩側(cè)蒸汽壓力差傳遞機(jī)理顆粒大小形狀分子特性大小形狀離子大小及電荷溶劑的擴(kuò)散傳遞溶質(zhì)的擴(kuò)散傳遞電解質(zhì)離子的選擇傳遞氣體和蒸汽的擴(kuò)

4、散滲透選擇傳遞反應(yīng)促進(jìn)和擴(kuò)散傳遞組分的揮發(fā)性表1　幾種主要的膜分離過程?4?2　我國膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀211　概述福建化工　　2000年　　第3期新工藝,不僅降低了電耗,而且減少了污染?！?13　膜技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用工業(yè)廢水的回收再用,既節(jié)省了資源,又保護(hù)了環(huán)境。在這方面膜技術(shù)的應(yīng)用是令人矚目的。早在20世紀(jì)70年代反滲透法就使電鍍廢水循環(huán)再用。荷電膜超濾技術(shù)使目前汽車等行業(yè)廣為采用的電泳漆工藝實(shí)現(xiàn)了水的閉路循環(huán)和電泳漆回收,基本達(dá)到了“清潔生產(chǎn)工藝”的要求。無

5、機(jī)膜和滲析技術(shù)結(jié)合使鈦白廢水回收再用。超濾法使紡織業(yè)上漿的PVA廢液濃縮回用。膜技術(shù)處理印染廢水使染料和水同時(shí)回用。反滲透法成功地將尼龍的單體已內(nèi)酰胺濃縮回用。超濾技術(shù)已經(jīng)在某油田成為每年數(shù)億噸含油廢水回注的關(guān)鍵技術(shù)。此外,膜技術(shù)還可,如廈門市新建垃圾焚。、軟化中的應(yīng)用,自20世紀(jì)80年代以來呈迅速增長趨勢(shì)。在與其他淡化方法對(duì)比中,海水反滲透淡化有如下主要優(yōu)勢(shì):投資費(fèi)最低;能耗最低;淡化水成本最低;建造周期短。1997年在浙江省舟山市嵊山500噸/日反滲透海水淡化示范工程投入運(yùn)行,工程總投資616萬元,每噸淡水成本7178元,工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)具有國際

6、先進(jìn)水平。大連長海1000噸/日反滲透海水淡化裝置1999年也已投入運(yùn)行。同樣地,反滲透和電滲析也是苦咸水淡化最經(jīng)濟(jì)的方法,在我國已經(jīng)為廣大缺乏淡水地區(qū)提供了飲用水。國家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心開發(fā)的集裝式水處理移動(dòng)車,適用于苦咸水、海水淡化、流動(dòng)性作業(yè)的行業(yè),已經(jīng)在全國推廣。目前國內(nèi)利用納濾進(jìn)行高硬度海島苦咸水軟化已獲得成功。納濾是介于反滲透和超濾之間的一種新型膜分離過程,利用納濾膜的特殊分離性能,可以實(shí)現(xiàn)二價(jià)離子與一價(jià)離子的相對(duì)有效分離,從而去除水———————————————————————————————————————————————中

7、的硬度。國家已把納濾技術(shù)的研究和開發(fā)列入攻關(guān)項(xiàng)目。為加速納濾工藝過程的推廣應(yīng)用,國家海洋局水處理技術(shù)開發(fā)中心于1997年在山東省長島南隍城建成144m3/d高硬度海島苦咸水軟化示范工程,其中的技術(shù)關(guān)鍵是納濾。整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)行27個(gè)月,所產(chǎn)的軟化水優(yōu)于國家規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。215　膜技術(shù)在電子工業(yè)和發(fā)電鍋爐用水中的應(yīng)用在電子工業(yè)上,電子元件的清洗需用大量的超近30年來,以分離膜為基礎(chǔ)的膜技術(shù)取得了令人矚目的飛速發(fā)展。八十年代以來,我國膜產(chǎn)業(yè)獲得了較大的發(fā)展。1997年全世界膜市場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到40億美元以上,當(dāng)年中國膜產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值也已超過6億元人民幣。膜

8、技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于我國經(jīng)濟(jì)的許多部門。微濾膜的應(yīng)用近年來增長較快,我國每年需要微濾膜的產(chǎn)值大約7800萬元人