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膜過濾技術的原理

發布時間:2021-02-01 02:25:37

㈠ 不同膜分離技術存在哪些不同的原理

在生物化工過程中常用的膜分離技術有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)、電滲析(ED)、液膜(LM)等。
微濾
微濾是以多孔細小的薄膜作為過濾的介質,以篩分原理為根據的薄膜過濾。在壓力作為推動力的作用下,溶劑、水、鹽類及大分子物質均能透過薄膜,而微細顆粒和超大分子等顆粒直徑大於膜孔徑的物質均被滯留下來,以達到分離的目的,進一步使溶液凈化。微濾是目前膜分離技術中應用最廣且經濟價值最大的技術,主要應用於生物化工中的制葯行業。
超濾
超濾是根據篩分原理,以一定的壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的操作。同微濾過程相比,超濾過程受膜表面孔的化學性質影響較大,在一定的壓力差下溶劑或小分子量的物質可以透過膜孔,而大分子物質及微細顆粒卻被截留,以達到分離目的。超濾膜通常為不對稱膜,膜孔徑的大小和膜表面的性質分別起著不同的截留作用。超濾主要應用於濃縮大分子溶液的凈化等.在生物化工過程中應用最廣。
反滲透
反滲透過程主要是根據溶液的溶解、擴散原理,以壓力差為推動力的膜分離過程。它與自然的滲透過程剛好相反。滲透和反滲透均是通過半透膜來完成的。在濃溶液一側,當施加壓力高於自然滲透壓力時,就會迫使溶液中溶劑反向透過膜層,流向稀溶液一側,從而達到分離提純的目的。反滲透過程主要應用於低分子量組分的濃縮,如氨基酸濃縮(甘氨酸HGB
3075—79)、乙醇濃縮(GB 679-65)等。其滲透壓的大小與膜的種類無關,而與溶液的性質有關。
納濾
納濾也是根據吸附、擴散原理,以壓力差為推動力的膜分離過程。它除了有本身的工作原理外,還具有反滲透和超濾的工作原理。納濾又可以稱為低壓反滲透,是一種新型的膜分離技術,這種膜過程,拓寬了液相膜分離的應用,分離性能介於超濾和反滲透之間,其截斷分子量約為200~2000。納米膜屬於復合膜,允許一些無機鹽和某些溶劑透過膜。納濾過程所需壓力比反滲透低得多,具有節約動力的優點。它能截斷易透過超濾膜的那部分溶質,同時又可能被反滲透膜所截斷的溶質透過,其特有功能是反滲透和超濾無法取代的。納濾膜具有良好的熱穩定性、pH
穩定性和對有機溶劑的穩定性,因此現已廣泛應用於各個工業領域,尤其是醫葯、生物化工行業的分離提純過程。納濾膜是現今最先進的膜分離技術。微濾、超濾、反滲透、納濾4種分離技術沒有太明顯的分界線,均是以壓力作為推動力,被截斷的溶質的直徑大小在某些范圍內相互重疊。
電滲析
電滲析是以電位差為推動力,在直流電作用下利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現溶液的淡化、精製或純化目的。
液膜
液膜是懸浮在液體中的一層乳液微粒,形成液相膜。依據溶解、擴散原理,通過這層液相膜可以將兩個組成不同而又互溶的溶液分開,並通過滲透的現象起到分離、提純的效果,它克服了固體膜存在的選擇性低和通量小的特點。液膜一般由溶劑、表面活性劑和添加劑構成。

㈡ 膜分離技術都有哪些種類各類膜分離技術的分離原理是什麼

膜分離技術來種類有:微濾(源MF)、超濾(UF)、納濾(UF)、反滲透(RO)、膜生物反應器(MBR)、膜集成技術等。
膜分離技術廣泛應用於紡織、電力、機械、發酵、食品、醫葯化工、生物、環保、農葯化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域,在提高分離效率的同時,能耗大大降低。

㈢ 膜分離技術的實質是什麼

膜分離技術是用半透膜作為選擇障礙層、在膜的兩側存在一定量的能量差作為動力,允許某些組分透過而保留混合物中其他組分,各組分透過膜的遷移率不同,從而達到分離目的的技術。
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於,膜可以在分子范圍內進行分離,並且這過程是一種物理過程,不需發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,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜,其過濾精度較低,選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、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別,下圖簡單示意了四種不同的膜分離過程:(箭頭反射表示該物質無法透過膜而被截留):
微濾(MF) 又稱微孔過濾,它屬於精密過濾,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、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵,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。
對於微濾而言,膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵,通常孔徑范圍在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。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。
超濾(UF) 是介於微濾和納濾之間的一種膜過程,膜孔徑在0.05um至1000um分子量之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術,超濾過程通常可以理解成與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。
對於超濾而言,膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵,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,廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
納濾(NF) 是介於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。基於納濾分離技術的優越特性,其在制葯、生物化工、 食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾而言,膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵,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。
反滲透(RO) 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點 ,而成為海水和苦鹹水淡化,以及純水制備的最節能、最簡便的技術.目前已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。
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。
膜分離的基本工藝原理是較為簡單的(參見下圖)。在過濾過程中料液通過泵的加壓,料液以一定流速沿著濾膜的表面流過,大於膜截留分子量的物質分子不透過膜流回料罐,小於膜截留分子量的物質或分子透過膜,形成透析液。故膜系統都有兩個出口,一是迴流液(濃縮液)出口,另一是透析液出口。在單位時間(Hr)單位膜面積(m2)透析液流出的量(L)稱為膜通量(LMH),即過濾速度。影響膜通量的因素有:溫度、壓力、固含量(TDS)、離子濃度、黏度等。
膜分離操作基本工藝流程:
由於膜分離過程是一種純物理過程,具有無相變化,節能、體積小、可拆分等特點,使膜廣泛應用在發酵、制葯、植物提取、化工、水處理工藝過程及環保行業中。對不同組成的有機物,根據有機物的分子量,選擇不同的膜,選擇合適的膜工藝,從而達到最好的膜通量和截留率,進而提高生產收率、減少投資規模和運行成本。

㈣ 反滲透膜的分離原理是什麼

要了解反滲透法原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一種物理現象,當兩版種含有不同濃權度鹽類的水,用一張半滲透性的薄膜分開時就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為自然滲透。
但如果在含鹽量高的水側,施加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水向相反方向滲透,而鹽分剩下。因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。

㈤ 反滲透膜的工作原理

反滲透膜是什麼:

反滲透膜是實現反滲透的核心元件,是水處理系統中最重專要的元屬件之一,反滲透膜也可以叫ro膜或者逆滲透膜,它利用的是溶液的滲透技術,只不過它與常規的滲透技術是高剛相反了,它是以壓力差為推動力,從溶液中分離出雜質的膜分離操作。反滲透膜它的結構可以分為兩大類非對稱膜和均相膜。

東麗反滲透膜的原理:

反滲透就是在濃溶液側施加大於溶液滲透壓的壓力,迫使水分子逆向(與自然滲透方向相反)通過半透膜進入稀溶液的過程,由於在反滲透過程中,濃溶液側的水分子通過半透膜流向稀溶液,而絕大部分溶質(溶解性固體)卻無法透過膜,被截留下來。故濃溶液被進一步濃縮或者說脫水,稀溶液被稀釋純化或者說脫鹽。

㈥ 什麼是超濾膜技術

超濾膜的技術:
超濾膜技術是以壓力差動力的一種半透膜,在過濾膜的技術上可以分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。這個是根據超濾膜所能截留的雜質或分子量的大小區分的,如果是椐據膜的孔徑大小區分的話,微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;反滲透膜為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他
分離技術
所難以完成的膠狀懸浮液的分離。
1.超濾膜
化學穩定性
高,可耐高溫、耐酸、耐鹼,因此對進水水質要求不高,通用性強;
2.超濾膜技術原理簡單,容易實現自動化運轉,節約勞動力,且操作簡便、易於維護,運行安全穩定;
3.超濾膜技術屬於物理方法,在水處理過程中並不需加任何化學葯劑,因此可有效的防止水體出現二次污染的情況;
4.超濾膜技術效率高,處理水量大,尤其是對污染較小的城市飲用水處理方面,展現出高的應用效率。
超濾膜技術是一種新型水處理技術,與傳統水處理技術相比,超濾膜技術的效率高、能耗低、處理水量大等優勢在水處理過程中很有成效,隨著技術發展日益成熟,超濾膜技術不僅在工業污水處理中得到了較為廣泛的應用,而且在城市飲用水凈化領域也體現出較為廣闊的應用前景。

㈦ 超濾膜過濾的原理是

超濾超濾是復一種與膜孔徑大小制相關的篩分過程,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,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的目的。參見下圖。

㈧ 超濾膜的凈水原理是什麼

超濾膜的過復濾原理是什制么?

  1. 超濾膜的篩分過程,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,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。

  2. 每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而較小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多。

你所問的從內到外,還是從外到內,這兩種都有,因為超濾膜有兩種分別是:內壓式和外壓式

內壓式的超濾膜就是從內到外。

外壓式的超濾膜就是從外到內。

㈨ 膜過濾法的原理,與化學實驗中的什麼操作類似

化學實驗方法,是根據化學實驗目的,實驗者運用實驗儀器、設備、裝置等物專質手屬段,在人為特定的實驗條件下,變革化學實驗對象的狀態或性質,通過實驗觀察獲得各種化學科學事實以探究化學問題的一種科學研究方法。——互動網路而化學實驗內容是你依據化學實驗方法驗證某一課題的具體實驗內容

㈩ 反滲透膜的原理是什麼

  1. RO反滲透膜是一種對透過的物質具有選擇性的半透膜,只能透回過溶劑而不能透過溶質答的薄膜稱之為理想半透膜,RO反滲透膜基本上算是理想的半透膜。當相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於RO反滲透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動,這一現象即為滲透。

  2. 當滲透達到平衡時,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質,即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側流動,這一過程稱為反滲透。

  3. 反滲透是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,藉助於反滲透膜選擇性截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。RO反滲透膜已廣泛應用於各種液體的提純與濃縮,其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得高質量的純凈水。

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