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行業新聞

超濾膜及納濾和反滲透的區別

作者:*** 來源:********** 時間:2016-03-07 09:42:55 瀏覽次數:

超濾膜及納濾和反滲透的區別

一、超濾膜
        超濾膜是一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。 
        超濾技術的優點是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍干燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。 家用 工業用 都可以。 
超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。

 

二、納濾
        納濾,介于超濾與反滲透之間?,F在主要用作水廠或工業脫鹽。脫鹽率達百分之90以上。反滲透脫鹽率達99%以上 但,若對水質要求不是特別高,利用納濾可以節約很大的成本。

 

三、反滲透
        反滲透,是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,后逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等領域。 
        用作太空水、純凈水、蒸餾水等制備; 酒類制造及降度用水; 醫藥、電子等行業用水的前期制備; 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備; 鍋爐補給水除鹽軟水; 海水、苦咸水淡化; 造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。

 

四、山東水處理六種膜處理方法的區別

膜處理名稱

微濾

超濾

納濾

反滲透

電滲析

脫氣膜

膜處理簡稱

MF

UF

NF

RO

DI、CDI、CEDI

QS

膜的過濾口徑

0. 1μm

10nm

1nm

0.1nm

膜的材質

聚丙烯

中空纖維、聚楓

聚酰胺

聚丙烯酰胺

樹脂膜

聚丙烯

去除的雜質

去除大膠體、大顆粒

去除懸浮物、膠體、大分子有機物、細菌、病毒

降低部分硬度、去除小分子有機物

降低電導率、去除鹽分氯化鈉、氯化鉀,膜的回收率小

去除鹽分

去除氣體

 

電滲析是在外加直流電場的作用下,利用離子交換膜的選擇透過性,使離子從一部分水中遷移到另一部分水中的物理化學過程。電滲析淡化器,就是利用多層隔室中 的電滲析過程達到使水除鹽的目的。
電滲析在廢水處理工程中的應用主要是廢水脫鹽,以及有用物質的回收和利用。
在一些生物化工廢水中, COD 以及含鹽量都非常高。用生化法處理這些廢水時,由于高濃度的鹽分導致細菌無法生長,因此,可先用電滲析器對這些廢水進行脫鹽,降低含鹽量后再進行生化處理。
在造紙廢水、電鍍廢水等含有可回收的無機鹽類,可以用電滲析進行回收利用
二、技術性能
電滲析器運行結果取決于各種各樣的運行條件。以下是保證電滲析器正常運行的最低條件。為了使系統運行效果更佳,系統設計時應適當提高這些條件。

項目

單位

指標

游離性余氯

mg/l

≤0.2

鐵含量

mg/l

≤0.3

錳含量

mg/l

≤0.1

水溫

5--40

反滲透法

反滲透均是用機械壓力使水分子能夠透過一種特殊膜(RO膜),氟離子則不能透過而被去除。改革開放以后反滲透技術大量應用于生產純凈水,因此,在除氟中也被人們大量應用,這種除氟的方法既去掉水中影響人體健康的有毒有害的物質,同時也去除了對人體十分有益的礦物質和微量元素。對水質前處理要求高需集中建站由專業人員進行操作維修和管理,造價昂貴水的利用率也低{50-70℅}。若在苦咸水地區也宜采用反滲透法與除氟炭法混合型設計為妥,這樣既能解決苦咸水的口感問題,也使水中含有一定量的氟及其它礦物質和微量元素,時同也最大限度地提高了水資源和設備的利用率。 

采用反滲透方法對無機離子的去除率可高達99%以上,處理過的水幾乎不含任何礦物質,反滲透處理過的水作為一種臨時解渴用水無可非議,但不宜作為日常生活飲水已得到國內外有關實驗證明。 

電滲析法

電滲析法是上個世紀用于海水淡化和咸苦水處理的一種裝置,原理是將具有選擇透過性的陰陽離子膜放在電滲析槽中,種膜允許陰離子透過但排斥陽離子,另一種膜則相反,在電場的作用下水中氟離子被膜分離出來而被去除,過去由于水的利用率低約在45-50%比用反滲透還低,而且操作不當還帶來膜面結垢危險降低產水率?,F在由于新的EDR集成技術的應用,水的利用率與反滲透不相上下,但水質前處理要求比反參透略低,因此,仍有應用和發展的前景。

 

電滲析 

科技名詞定義

中文名稱:

電滲析 

英文名稱:

electrodialysis,ED;electrodialysis;ED 

定義1

以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,將帶電組分的鹽類與非帶電組分的水分離的技術??蓪崿F溶液的淡化、濃縮、精制或純化等工藝過程。 

所屬學科: 

電力(一級學科;熱工自動化、電廠化學與金屬(二級學科

定義2

以直流電為動力,利用陰、陽離子交換膜對水溶液中陰、陽離子的選擇透過性,使一個水體中的離子通過膜轉移到另一水體中的分離過程。 

所屬學科: 

海洋科技(一級學科;海洋技術(二級學科;海水資源開發技術(三級學科

本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 

電滲析利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時,溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法,它是20世紀50年代發展起來的一種新技術,最初用于海水淡化,現在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙、醫藥工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視,例如用于酸堿回收、電鍍廢液處理以及從工業廢水中回收有用物質等。 

電滲析簡介

電滲析與近年引進的另一種膜分離技術反滲透相比,它的價格便宜,但脫鹽率低。當 

電滲析

前國產離子交換膜質量亦很穩定,運行管理也很方便,自 

實際應用

自動控制頻繁倒極電滲析(EDR),運行管理更加方便。原水利用率可達80%,一般原水回收率 在45-70%之間。電滲析主要用于水的初級脫鹽,脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用于海水與苦咸水淡化;制備純水時的初級脫鹽以及鍋爐、動力設備給水的脫鹽軟化等。 

實質上,電滲析可以說是一種除鹽技術,因為各種不同的水(包括天然水、自來水、工業廢水)中都有一定量的鹽分,而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動。如果在一個電滲析器中插入陰、陽離子交換膜各一個,由于離子交換膜具有選擇透過性,即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,陰離子交換膜只允許陰離子以通過,這樣在兩個膜的中間隔室中,鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而降低,而靠近電極的兩個隔室則分別為陰、陽離子的濃縮室,最后在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。 

實際應用中,一臺電滲析器并非由一對陰、陽離子交換膜所組成(因為這樣做效率很低),而是采用一百對,甚至幾百對交換膜,因而大大提高效率。 

應用范圍

目前電滲析器應用范圍廣泛,它在水的淡化除鹽、海水濃縮制鹽精制乳制品,果汁脫酸精和提純,制取化工產品等方面,還可以用于食品,輕工等行業制取純水、電子、醫藥等工業制取高純水的前處理。鍋爐給水的初級軟化脫鹽,將苦咸水淡化為飲用水。 

電滲析器適用于電子、醫藥、化工、火力發電、食品、啤酒、飲料、印染及涂裝等行業的給水處理。也可用于物料的濃縮、提純、分離等物理化學過程。 

電滲析還可以用于廢水、廢液的處理與貴重金屬的回收,如從電鍍廢液中回收鎳。 

基本性能

1)操作壓力 0.5—3.0kg /cm2 左右 

2)操作電壓、電流 100—250V,1—3A 

3)本體耗電量每噸淡水約0.2—2.0度 

電滲析法的特點

①可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用; 

②可以用于蔗糖等非電解質的提純,以除去其中的電解質; 

③在原理上,電滲析器是一個帶有隔膜的電解池,可以利用電極上的氧化還原效率高。 

四、在電滲析過程中,也進行以下次要過程 

①同名離子的遷移,離子交換膜的選擇透過性往往不可能是百分之百的,因此總會有少量的相反離子透過交換膜; 

②離子的濃差擴散,由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差,總會有少量的離子由濃縮室向淡化室擴散遷移,從而降低了滲析效率; 

③水的滲透,盡管交換膜是不允許溶劑分子透過的,但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差,就會使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透; 

④水的電滲析,由于離子的水合作用和形成雙電層,在直流電場作用下,水分子也可從淡化室向濃縮室遷移; 

⑤水的極化電離,有時由于工作條件不良,會強迫水電離為氫離子和氫氧根離子,它們可透過交換膜進入濃縮室; 

⑥水的壓滲,由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別,迫使水分子由壓力大的一側向壓力小的一側滲透。顯然,這些次要過程對電滲析是不利因素,但是它們都可以通過改變操作條件予以避免或控制。

 

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