膜分離技術的種類、特點及其應用領域

阻垢劑又稱防垢劑，是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結垢功能的一類藥劑。反滲透阻垢劑作為阻垢劑的一個分類是一種高效阻垢分散劑，特別適用于一些結垢傾向嚴重的反滲透系統。具體請參考新綠洲 阻垢劑 反滲透阻垢劑 專題

膜分離是在20世紀初出現，20世紀60年代后迅速崛起的一門分離新技術。膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域，產生了巨大的經濟效益和社會效益，已成為當今分離科學中*重要的手段之一。
膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，半透膜又稱分離膜或濾膜，膜壁布滿小孔，根據孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯流過濾方式。
膜分離技術*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現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜。有機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加以區(qū)別 。
膜分離技術特點
膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。與傳統的蒸餾、吸附、吸收、萃取、深冷分離等分離技術相比，膜分離具有以下特點：
膜分離通常是一個高效的分離過程。
膜分離過程的能耗（功耗）通常比較低。
多數膜分離過程的工作溫度在室溫附近，特別適用于對熱敏物質的處理
膜分離設備本身沒有運動的部件，工作溫度又在室溫附近，所以很少需要維護，可靠度很高。它的操作十分簡單，而且從開動到得到產品的時間很短，可以在頻繁的啟、停下工作。
膜分離過程的規(guī)模合處理能力可在很大范圍內變化，而它的效率、設備單價、運行費用等都變化不大。
膜分離由于分離效率高，通常設備的體積比較小，占地較少。
工藝優(yōu)點
（1）在常溫下進行
有效成分損失極少，特別適用于熱敏性物質，如抗生素等醫(yī)藥、果汁、酶、蛋白的分離與濃縮 。
（2）無相態(tài)變化
保持原有的風味，能耗極低，其費用約為蒸發(fā)濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8 。
（3）無化學變化
典型的物理分離過程，不用化學試劑和添加劑，產品不受污染 。
（4）選擇性好
可在分子級內進行物質分離，具有普遍濾材無法取代的卓越性能 。
（5）適應性強
處理規(guī)模可大可小，可以連續(xù)也可以間隙進行，工藝簡單，操作方便，易于自動化
（6）能耗低
只需電能驅動，能耗極低，其費用約為蒸發(fā)濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8。
應用領域
微濾
又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。
對于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表征，通�？讖椒秶�在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離�？勺鳛橐话懔弦旱某吻濉⒈０策^濾、空氣除菌。
鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。
具體涉及領域主要有：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、生物發(fā)酵等。
超濾
是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通�？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對于超濾而言，膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發(fā)展，如今超濾技術已經涉及食品加工、飲料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收、環(huán)境工程等眾多領域。
納濾
是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術， 其截留分子量在80～1000的范圍內，孔徑為幾納米，因此稱納濾�；�于納濾分離技術的優(yōu)越特性，其在制藥、生物化工、 食品工業(yè)等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對于納濾而言，膜的截留特性是以對標準NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在60～90%，相應截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行。
納濾的主要應用領域涉及：食品工業(yè)、植物深加工、飲料工業(yè)、農產品深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、精細化工、環(huán)保工業(yè)等。
反滲透
是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優(yōu)點 ，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的*節(jié)能、*簡便的技術.目前已廣泛應用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業(yè)。反滲透技術已成為現代工業(yè)中*的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發(fā)熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。
由于反滲透分離技術的先進、高效和節(jié)能的特點，在國民經濟各個部門都得到了廣泛的應用，主要應用于水處理和熱敏感性物質的濃縮，主要應用領域包括以下：食品工業(yè)、牛奶工業(yè)、飲料工業(yè)、植物（農產品）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、無菌無熱源純水、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)應用
制藥行業(yè)
●生物發(fā)酵液過濾除菌及下游分離純化精制
●樹脂解析液的濃縮及解析劑回收
●農藥水劑、粉劑的生產應用
●中藥浸提液過濾除雜及濃縮
●中藥浸膏生產應用
●合成藥、原料藥、中間體等的脫鹽濃縮
●結晶母液回收
食品行業(yè)
●乳清廢水處理
●乳制品生產加工應用
●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)酵液過濾澄清及精制
染料化工和助劑
水溶性染料反應液的脫鹽濃縮
●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
●洗車水、桑拿水、游泳池水、洗浴廢水等循環(huán)處理
●工業(yè)生產所用的各類軟化水、純水、超純水制備
生物技術


●生物蛋白、多肽、酶制劑等酵液過濾澄清及精制

參考產品：

反滲透專用藥劑

錄入時間：2016/9/29 10:56:52 點擊次數：1155