《膜法處理廢水》PPT課件.ppt

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1、水污染控制工程主講教師：龍良俊2021/8/61水污染控制工程膜分離法(MembraneSeparationProcesses)2021/8/62水污染控制工程教學(xué)內(nèi)容：一、膜的定義和分類二、膜分離概述三、擴(kuò)散滲析（diffusiondialysis）四、電滲析(electrodialysis)五、反滲透（reverseosmosis)六、超過濾(ultrafiltration)2021/8/63水污染控制工程一、膜的定義和分類1、膜（分離膜）的定義分離膜可看作是分離兩相和作為選擇性傳遞物質(zhì)的屏

2、障。它可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的，目前使用的分離膜絕大多數(shù)是固膜。膜可以存在于兩流體之間或附著于支撐體或載體的微孔隙上，膜厚度要遠(yuǎn)小于其比表面積。2、膜的分類按膜結(jié)構(gòu)分：有對(duì)稱膜和不對(duì)稱膜按膜材料分：有機(jī)膜：纖維素膜、聚酰胺膜、聚砜膜、聚乙烯膜等無機(jī)膜：玻璃膜、陶瓷膜、氧化鋁膜等按分離機(jī)理分：多孔膜、無孔膜和載體膜按幾何形狀分：平板式、管式、毛細(xì)管式和中空纖維式膜2021/8/64水污染控制工程二、膜分離概述1．膜分離的概念2、膜分離技術(shù)的特點(diǎn)3．膜分離法的分類4．膜分離法的應(yīng)用2021/8/65

3、水污染控制工程1．膜分離的概念用一張?zhí)厥庵圃斓?、具有選擇透過性能的薄膜（分離膜），在外力推動(dòng)下對(duì)雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純、濃縮的方法，統(tǒng)稱為膜分離法。膜分離可用于液相和氣相，對(duì)液相分離，可以用于水溶液體系、非水溶液體系、水溶膠體系以及含有其他微粒的水溶液體系等。2021/8/66水污染控制工程膜分離過程的推動(dòng)力有兩類：①借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動(dòng)；②以化學(xué)電位差為推動(dòng)力，物質(zhì)發(fā)生由高位向低位的流動(dòng)。推動(dòng)力膜過程壓力差反滲透，超濾，微濾，氣體分離電位差電滲析濃度差擴(kuò)

4、散滲析、控制釋放濃度差（分壓差）滲透氣化濃度差加化學(xué)反應(yīng)液膜，膜傳感器一些主要的膜分離過程的推動(dòng)力2021/8/67水污染控制工程2、膜分離技術(shù)的特點(diǎn)（a）膜分離過程不發(fā)生相變，因此能量轉(zhuǎn)化的效率高。例如在現(xiàn)在的各種海水淡化方法中反滲透法能耗最低；（b）膜分離過程在常溫下進(jìn)行，因而特別適于對(duì)熱敏性物料，如果汁、酶、藥物等的分離、分級(jí)和濃縮；（c）裝置簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，控制、維修容易，且分離效率高。與其它水處理方法相比，具有占地面積小、適用范圍廣、處理效率高等特點(diǎn)；（d）由于目前膜的成本較高，所以膜

5、分離法投資較高，有些膜對(duì)酸或堿的耐受能力較差。所以目前膜分離法在水處理中一般用于回收廢水中的有用成分或水的回用處理。2021/8/68水污染控制工程3．膜分離法的分類膜分離法的種類很多，現(xiàn)已應(yīng)用的膜過程有反滲透、納濾、超濾、微濾、擴(kuò)散滲析、電滲析、氣體分離、滲透蒸發(fā)、控制釋放、液膜、膜蒸餾等。目前，在廢水處理中常用的有擴(kuò)散滲析、電滲析、反滲透、超濾等四種膜分離技術(shù)。廢水處理中幾種常用膜分離法的特點(diǎn)如下表所示。2021/8/69水污染控制工程膜過程推動(dòng)力傳質(zhì)機(jī)理透過物及其尺寸截留物膜類型電滲析電位

6、差離子選擇性透過溶解性無機(jī)物非電解質(zhì)大分子離子交換膜反滲透壓力差2-10MPa溶劑的擴(kuò)散水或溶劑溶質(zhì)、鹽、SS非對(duì)稱膜超過濾壓力差0.1-10.MPa篩濾及表面作用水、鹽及低分子有機(jī)物膠體大分子、不容有機(jī)物非對(duì)稱膜滲析濃度差溶質(zhì)的擴(kuò)散低分子物質(zhì)、離子溶劑非對(duì)稱膜液膜化學(xué)反應(yīng)和濃度差反應(yīng)促進(jìn)和擴(kuò)散電解質(zhì)離子溶劑（非電解質(zhì)液膜2021/8/610水污染控制工程4、膜分離的應(yīng)用領(lǐng)域（1）化學(xué)/染料工業(yè)活性染料的脫鹽、純化、濃縮與回收食品染料的脫鹽、純化、濃縮與回收催化劑與貴金屬的回收利用脫氧、氧化、酯

7、化、皂化、磺化、硝化、脫氫反應(yīng)中液體的分離、純化甘油/己內(nèi)酰胺/苯/染料活性劑等有機(jī)化工原料的回收汽車/儀表及其它工業(yè)涂漆的濃縮回收（2）食品/飲料工業(yè)啤酒/果酒/黃酒/葡萄酒的澄清除菌過濾蘋果、梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、檸檬等果汁的澄清除菌過濾蘋果、梨、鳳梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、檸檬等果汁的脫水濃縮葡萄酒/果酒/茶/咖啡芬香氣味的濃縮保留豆蛋白/乳清蛋白/白蛋白/單糖/多糖溶液的澄清與濃縮乳清、奶酶及其他乳品的澄清、脫鹽與濃縮蔬菜抽提汁/西紅柿汁的脫水濃縮2021/8/611水污

8、染控制工程（3）制藥/生物工程抗生素、維生素、有機(jī)酸、氨基酸、酶等發(fā)酵液的澄清除菌過濾抗生素、維生素、有機(jī)酸、氨基酸等發(fā)酵液的蛋白剔除酶、蛋白質(zhì)、多糖制備過程中細(xì)胞碎片的剔除抗生素、氨基酸、維生素、有機(jī)酸、酶、多糖、蛋白質(zhì)的純化與濃縮6-APA、7-ACA、7-ADCA及其他半合成抗生素的脫鹽濃縮中成藥、保健品口服液的澄清除菌過濾動(dòng)物血漿、血清的濃縮精制其他相關(guān)的脫鹽濃縮、澄清除菌、蛋白剔除、細(xì)胞收集等分離過程（4）空氣過濾噴霧干燥過程中染料、抗生素、奶粉等的回收電池廠金屬鎘、氧化鉛粉塵的收集粉