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您要了解的膜法水處理的技術方案

作者:水處(chu)理(li)小旭時間:2023-03-17 09:20 次瀏覽

信息摘要:

膜分(fen)離技術是(shi)近(jin)40年(nian)來迅速崛起的(de)一(yi)項高(gao)新(xin)技術, 已發展成產(chan)業(ye)化(hua)的(de)高(gao)效節能分(fen)離過程和(he)先進(jin)的(de)單元操作過程。 目前已經(jing)成熟和(he)不斷研發出(chu)來的(de)微(wei)濾(lv)、超濾(lv)、反滲(shen)透(tou)、納濾(lv)、滲(shen)析、電(dian)滲(shen)折、氣體分(fen)離、滲(shen)透(tou)汽化(hua)、無機膜等(deng)技術正在廣泛用(yong)于石油、化(hua)工、環(huan)保、能源(yuan)、電(dian)子等(deng)行業(ye)中,并產(chan)生了明顯的(de)經(jing)濟和(he)社會效益,特別是(shi)它將對21世紀的(de)工業(ye)技術改造,起著重要的(de)戰略作用(yong)。下文(wen)介紹了幾種膜法水(shui)處理技術。微(wei)濾(lv)技...

      膜分離技(ji)(ji)術(shu)是(shi)近(jin)40年(nian)來迅速崛起的一項(xiang)高新技(ji)(ji)術(shu), 已發(fa)展成產業化(hua)的高效節(jie)能分離過程和先進(jin)的單元操作(zuo)過程。

 

      目前已(yi)經成熟(shu)和(he)不(bu)斷研(yan)發出來的(de)微濾(lv)、超濾(lv)、反滲(shen)透、納濾(lv)、滲(shen)析、電滲(shen)折、氣體分離、滲(shen)透汽化(hua)、無機(ji)膜等技(ji)術正(zheng)在廣(guang)泛用于石油、化(hua)工(gong)、環(huan)保、能源、電子等行業(ye)中(zhong),并產生了(le)明顯(xian)的(de)經濟(ji)和(he)社會效益,特別是它將對21世紀(ji)的(de)工(gong)業(ye)技(ji)術改造,起著重要(yao)的(de)戰略作用。


下文介紹了幾種膜法水處理技術。


微(wei)濾技術

      微濾(lv)是所有膜(mo)法(fa)水處理技(ji)術(shu)中應用(yong)最普遍(bian),總銷售額最大(da)的1項(xiang)技(ji)術(shu), 主要用(yong)于制藥行業的過濾(lv)除菌;高純水的制備是目(mu)前微濾(lv)技(ji)術(shu)應用(yong)的第二大(da)市場。

近年來在食(shi)品工(gong)業的許多領(ling)域已實現工(gong)業化,可用于(yu)明(ming)膠和(he)葡萄糖(tang)的澄清;替代傳統的硅(gui)藻土過濾(lv)果(guo)汁,效果(guo)與(yu)超濾(lv)相同;還可回收啤(pi)酒渣和(he)白啤(pi)除菌。

在(zai)飲用(yong)水生產和城(cheng)市(shi)污(wu)水處理等方面具有潛在(zai)的(de)市(shi)場。可(ke)用(yong)于(yu)除去城(cheng)市(shi)污(wu)水病毒,費用(yong)低(di)于(yu)超濾。用(yong)于(yu)工(gong)業廢(fei)水處理如(ru)從顏料中(zhong)(zhong)分離(li)溶劑,從含油(you)廢(fei)水中(zhong)(zhong)去除難處理的(de)顆粒,從電鍍廢(fei)水中(zhong)(zhong)除去有毒的(de)重金屬如(ru)鎘(ge)、汞等。

燃料工業可用于除油品的蠟和瀝青質。此外,隨著生物技術工業的發展,用來濃縮和分離發酵液中的生物產品,微濾在這一領域的市場也將越來越大





滲透汽(qi)化技術



      滲透汽化(hua)技(ji)術將對(dui)傳統(tong)的蒸餾技(ji)術產生新的變革,它以溶(rong)解擴散的機理進行組分的傳遞,不受共(gong)沸(fei)體系影響,對(dui)共(gong)沸(fei)物的分離特別有(you)(you)效(xiao),主要用(yong)于有(you)(you)機溶(rong)劑脫水(shui)、水(shui)中少量溶(rong)劑的脫除和(he)有(you)(you)機/有(you)(you)機混合(he)物的脫除。

80年代(dai), 國(guo)外先(xian)(xian)實現(xian)工(gong)(gong)業(ye)化,德國(guo)GFT公司的(de)(de)交聯聚乙(yi)烯醇(chun)(PVA)膜,率先(xian)(xian)用于(yu)乙(yi)醇(chun)脫水,生產無(wu)水乙(yi)醇(chun)和異丙醇(chun)脫水等,現(xian)已建成100多個工(gong)(gong)廠,最大規模(mo)為15×10(上標4)L/d/。此外, 甲醇(chun)與MTBF的(de)(de)分離也(ye)接(jie)近工(gong)(gong)業(ye)化應用。隨(sui)著滲透汽化技術的(de)(de)發展。其(qi)他(ta)應用也(ye)將快速增長,特別是有機混(hun)合物的(de)(de)分離,將作為某些精餾過程(cheng)的(de)(de)替代(dai)和補充技術,在石(shi)化行業(ye)中(zhong)會有廣(guang)闊的(de)(de)應用前景(jing)。





無機膜(mo)



      無(wu)(wu)機(ji)(ji)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)主要包括陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、金屬(shu)氧化(hua)物膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(如Υ-Al(下標(biao)(biao)2)O(下標(biao)(biao)3)、ZnO、TiO (下標(biao)(biao)2))和(he)(he)金屬(shu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)等,它(ta)適合在高(gao)(gao)壓、高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)粘度(du),高(gao)(gao)固體含量、 高(gao)(gao)氯化(hua)物含量和(he)(he)苛刻(ke)pH條(tiao)件下使用。因此,它(ta)在石(shi)油化(hua)工(gong)、食品、冶金、環境(jing)工(gong)程、生物工(gong)程等領域(yu)應(ying)用前景(jing)廣闊。我國的無(wu)(wu)機(ji)(ji)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)經過(guo)5年的努力, 陶(tao)瓷微濾膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)(he)超濾膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)從無(wu)(wu)到(dao)(dao)有,初(chu)步(bu)實現了工(gong)業化(hua)生產,膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)材料(liao)的技術(shu)指(zhi)標(biao)(biao)和(he)(he)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)裝(zhuang)置的規模與自控(kong)水平(ping)均達到(dao)(dao)國際先進技術(shu)水平(ping)。

今后我國的無機膜將在氣體分離與凈化,以及通過無機膜與其他工藝結合,改造傳統工藝等方面發揮重要的作用,逐漸形成以無機膜為核心的新集成應用技術。






超濾技術(shu)


1.工業廢水處理


     超濾技(ji)術(shu)可用(yong)于回收電(dian)泳(yong)涂漆(qi)廢水(shui)中的涂料,現已(yi)廣泛用(yong)于世界各地的電(dian)泳(yong)涂漆(qi)自動化流水(shui)線(xian)上。

     大(da)型(xing)廠超濾(lv)設備膜面積達150平方(fang)米(mi)(mi), 滲(shen)透(tou)流(liu)率為(wei)3平方(fang)立(li)米(mi)(mi)/h。現普(pu)遍用(yong)于金屬加工(gong)、罐頭(tou)聽生產(chan)工(gong)業的(de)含油(you)廢水處理, 其(qi)他領域的(de)含油(you)廢水處理過程正在(zai)開拓。還廣泛用(yong)于紡織工(gong)業上(shang)漿材料PVA 的(de)回收(shou)和(he)重復利(li)用(yong),其(qi)大(da)型(xing)廠超濾(lv)設備膜面積達10000平方(fang)米(mi)(mi),處理量為(wei)60立(li)方(fang)立(li)米(mi)(mi)/h。普(pu)遍用(yong)于膠粘劑工(gong)業中廢液(ye)的(de)處理,濃縮并回收(shou)其(qi)中的(de)笨乙烯(xi)、丁二烯(xi)、PVC等膠乳。

     在日本等國的某些造紙廠工業廢液已采用超濾技術處理。在采礦及冶金工業中處理酸性礦物排出液,其滲透液可循環使用,濃縮液中可回收有用物質,超濾在這一領域的應用正日益受到重視。


2.城市污水處理


      超濾(lv)(lv)技(ji)術(shu)已用(yong)于(yu)城(cheng)市及家庭污水處理。在新建的500 戶(hu)以上大(da)的住宅樓有(you)可(ke)能(neng)(neng)實現小規模的水循環(huan),即(ji)用(yong)超濾(lv)(lv)處理過的生(sheng)活污水沖(chong)洗廁(ce)所等,可(ke)減少(shao)家庭用(yong)水的40%。電子工(gong)業(ye)集成(cheng)電路生(sheng)產和醫藥工(gong)業(ye)用(yong)水過程已廣(guang)泛應(ying)用(yong)超濾(lv)(lv)技(ji)術(shu),其主要采用(yong)中空纖維組件(jian),膜滲透梳率(lv)大(da),能(neng)(neng)耗低。


3.食品和醫藥工業


     乳清(qing)超濾(lv)回收其中的(de)(de)蛋白質,是乳品工(gong)業(ye)中應(ying)用最大(da)(da)的(de)(de)一(yi)個領域,每年(nian)以(yi)20%的(de)(de)速率增長,其中大(da)(da)的(de)(de)超濾(lv)組件膜面積達1800平方米。牛(niu)奶經超濾(lv)可增加奶酪得率,該工(gong)藝正逐步(bu)取代傳統工(gong)藝,將有很大(da)(da)經濟效(xiao)益。國(guo)外廣泛采用超濾(lv)技術澄清(qing)果汁,我國(guo)尚未普及。

     超濾用于屠宰動物血液成分回收將具有很大的市場,技術上也是可行。另外,超濾已用于植物蛋白回收,將推廣至海藻等浮游生物蛋白的回收。在醫藥和葡萄糖生產廠家用于從發酵液中分離和濃縮具有生物活性的組分,超濾具有能保持其生物活性及回收率高的優點,在這一領域的應用將隨基因工程技術產業的增長而增長。超濾技術已廣泛用于濃縮葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶、凝乳酶、果膠酶激素的提取,還用于濃縮以基因工程菌生產的新物質,如干擾素、生長激素、人血液中胰島素提取血清白蛋白。





反滲透(tou)技(ji)術(shu)



      反滲透(tou)技(ji)術已成(cheng)為海水(shui)和(he)苦咸水(shui)淡化(hua)、純(chun)水(shui)和(he)超純(chun)水(shui)制(zhi)備(bei)及物料預濃縮(suo)的最(zui)(zui)經濟手段,而(er)且隨著性(xing)能(neng)優(you)良的反滲透(tou)膜(mo)及膜(mo)組件(jian)的工(gong)業化(hua),反滲透(tou)技(ji)術的應用(yong)范圍從最(zui)(zui)初的脫鹽放大到電子、化(hua)工(gong)、醫藥、食品、飲(yin)料、冶金和(he)環保等(deng)領域。隨著該項技(ji)術的全面推廣,反滲透(tou)技(ji)術將成(cheng)為21世紀解決缺水(shui)地區飲(yin)用(yong)水(shui)的主要(yao)手段。

反滲透技術還可用于城市廢水處理、半導體及醫藥用水、發電廠和公用事業及冷凝塔泄料再循環。現正在開發反滲透技術在化工和石油化工工藝用水的生產和再利用,廢液處理,水、有機液體的分離,電鍍漂洗水再利用和金屬回收。食品工業正用反滲透技術開發奶品加工、糖液濃縮、果汁和乳品加工、廢水處理、生產低度酒和啤酒。





納濾技術



      納濾是在反滲透基礎(chu)上發(fa)展起來的(de)(de)新型分離技術,雖(sui)然市場開拓的(de)(de)歷史僅(jin)有10 多年,但(dan)它在水軟化(hua),抗生素、多糖、染料等的(de)(de)純(chun)化(hua)分離和濃縮領域得到了較(jiao)好(hao)的(de)(de)應用,可替代或部分替代沉(chen)淀、蒸(zheng)發(fa)和pH調節等工藝,成(cheng)為(wei)生物制藥和精細化(hua)工的(de)(de)重要(yao)高效節能(neng)單元(yuan)操(cao)作。

用納濾膜可(ke)去除(chu)水(shui)中三鹵甲(jia)烷(wan)(THM)的(de)前(qian)驅物, 以防止水(shui)中THM的(de)生成。在食品工業中,日本已用于(yu)乳(ru)清濃(nong)縮,可(ke)將除(chu)鹽、 除(chu)乳(ru)糖和(he)蛋白質濃(nong)縮同時進行,并已達到工業化水(shui)平。

     還可用于食品脫色、氨某酸分離、多肽的純化及濃縮。在廢水處理方面,用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進行脫色,脫色率達98%以上。用納濾膜還可從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽,其中對硫酸鎳的截留率可達95%。



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