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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料膜孔径膜材料对比一膜分离技术膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔，正是这些微孔决定了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同，可将分离膜分为微滤、超滤、反渗透、纳滤等。由于膜分离技术具有诸多优势，如常温下操作、分离过程无相变、节能、污染小等，作为一项成熟的技术，它已被广泛应用于工业用水及生活用水的制备，藻类和细菌的脱除，食品工业以及饮料果汁的提纯等。超/微滤是细菌和隐孢子虫、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障，
2、因此超滤膜被广泛应用于污水回用和城市给水处理，特别是作为RO系统的预处理方法，更显示了超滤膜的优越性。膜分离孔径和分离对象如下表和下图所示表1膜分离孔径微滤超滤图1膜分离图谱纳滤反渗透上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法,反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、肢体等；超/微滤能够去除水中的细菌、灰尘,具有很好的除浊效果，这是传统的过滤(如砂滤、多介质过滤等)工艺无法实现的。起滤膜分离产品从形式上分为中空纤维、管式、卷式、平板式等,从材质上分PP、PE、PS、PES、PVDF、PAN等多种。这些膜产品能够具备优异的分离能力,是和它的结构及材料密不
3、可分的。图2显示了聚合物膜材料的结构。图2聚合物膜材料的结构膜分离产品最近受到了市场的高度关注,这是因为它具有如下的优点:对杂质的去除效率高，产水水质大大好于传统方法；大大减少化学药剂的使用，避免相当污染；系统易于自动化，可靠性高。运行简易，设施只有开启，关闭两档；占地面积小；节约水源，比常规水处理系统费用低廉。二技术对比分析中空纤维超滤膜材料性能目前市场上比较常见的是聚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、聚醚砜、聚偏氟乙烯等六类。其中，PS多用于水质较好的处理过程、血液透析、气体分离等领域。PE、PP、PVC多用于水净化领域。PES的适应性较强，可适用于水净化、中水回用等领域。PVDF适应性最强，
4、可适用于水净化、中水回用、工业废水处理等各个领域。烯烃类聚乙烯聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的CH2单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。聚乙烯无臭，无毒，具有优良的耐低温性能(最低使用
5、温度可达-70-100)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，耐氧化性能差，不耐氧化剂和具有氧化性质的酸。常温下可耐受一般溶剂；耐热老化性差。聚丙稀聚丙烯(polypropylene)的分子结构式为：聚丙烯的分子结构为典型的主体规整结构，为结晶聚合物，其分子量为1050万。比重：克/立方厘米，成型收缩率:%成型温度：160-220聚丙烯的特点：强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100左右使用，具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆、不耐磨、易老化，可耐一般的酸碱和化学溶剂，耐氧化剂性能差。聚氯乙稀聚氯乙稀是产量最大的三大合成树脂之一，是一种非结晶态的热塑性塑料，没有明
6、显的熔点，玻璃化转变温度在80左右，常温条件下韧性较差。PVC可耐甲醇、乙醇、乙二醇、醇类、醋酸等，不耐丙酮、环己酮、硝基苯等有机溶剂。PVC耐氧化性能与聚乙烯接近，在氧化物存在条件下，易发生部分分解。同时，PVC分子中含有氯元素，在长期使用过程中会发生析出，影响过滤水质。聚砜和聚醚砜聚砜聚砜是一类在分子主链上含有砜基的芳香族非结晶高性能的热塑性工程塑料。PS可溶于二氯甲烷、二氯乙烯和芳烃等极性有机溶剂，相对密度，吸水性(24h)，成型收缩率；熔融温度190；，玻璃化温度150，热变形温度()174，连续使用温度-+150；拉伸强度，弯曲强度，压缩强度，拉伸模量，缺口冲击强度(kJ/m2)；体
7、积电阻率1015cm。聚砜的主链为苯环，通过醚、砜、异丙基等基“铰链“联接而成，因此兼有聚芳砜的刚性、耐热性及聚芳醚的柔性，水解稳定性、尺寸稳定性好，在室温下具有良好的形变稳定性；具有突出的热稳定性，长期使用温度为160，短期使用温度为190，能在-100+150范围内保持良好的性能。PS具有优良的力学性能，拉伸强度为7075MPa，弯曲模量2680MPa，并具有突出的长期耐蠕变性，在长期时间使用过程中机械性能仍能保持不变。在150下长时间热老化时，其物理性能和电性能变化甚小，且耐蒸汽性能优良，它的寿命在145蒸汽下至少为12年。PS易于加工成型，可耐受常见的酸、碱、醇、脂肪烃等化学试剂。PS
8、不耐硝酸、硫酸等强酸，不耐强氧化剂，不耐极性溶剂。聚醚砜(PES)聚醚砜分子结构如下：PES分子结构中的-SO2集团由于两侧苯基的存在而比较稳定，苯醚或者苯砜集团具有一定的热稳定性和抗氧化性。由于聚醚砜分子结构中不存在任何酯类结构的单元，聚醚砜具有出色的热性能和较强的氧化稳定性。聚醚砜连续使用温度为180，聚醚砜耐应力开裂，不溶于极性溶剂如酮类和一些含卤碳氢化合物。耐水解，耐大多数酸、碱、脂类碳氢化合物、醇、油及脂类。可以通过对其分子量的控制或添加各种增强材料、各种纤维，以提高聚合物的性能。该树脂满足美国FDA要求可使用于与食品接触的制件。特点：?pH耐受范围宽，可以达到2-10；?易加工成型
9、，可制成多孔径的膜，从1nm到0，2m；?耐多数化学溶剂性能较好。但不耐芳烃、酮、醚、酯等。缺点：?耐压性能不好，平板膜低于7bar。聚砜中空纤维膜低于1，7bar。?疏水性，易于污堵。?耐氧化性较PS强，但长期或者高浓度的氧化性清洗剂会对膜材料造成一定的破坏。聚偏氟乙烯(PVDF)聚偏氟乙烯是一种半结晶态的聚合物，密度为/cm3，吸水率PESPVCPEPPPS。对于常见的氧化剂的耐受能力依次为PVDFPESPVCPEPPPS。对于常见的有机溶剂的耐受能力依次为PVDFPESPVCPEPPPS。表8中空纤维膜材料耐化学剂性能膜的分类环境与资源学院08级3班周子雄史小辉赵丽芳呼吉乐膜的定义所谓的
10、膜，是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。近年来，膜分离过程已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方面的重要分离过程。已经工业化的有微孔过滤、超滤、反渗透、电渗析和气体分离等，渗透汽化也在最近几年中速成了工业规模的装置。膜分离与反应结合的过程，各种膜反应器的研究和应用也发展较快。其他非分离膜过程，如控制释放技术，医用人造膜和膜传感器等种类也不少，有的发展速度将超过膜分离过程。膜的特性不管膜多薄,它一定有两个界面。这两个界面分别与两侧的流体相接触膜传质有选择性，它可以使流体相中的一种或几种物质透过，而
11、不允许其它物质透过。膜的分类方法膜种类和功能繁多，分类方法有多种，大致可按膜的材料、结构、形状、分离机理、分离过31按材料分类无机膜和有机膜(1)有机膜渗透汽化有机膜电镜图无机膜无机膜是固态膜的一种，它是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。无机分离膜可以分为致密膜和多孔膜两类按IUPAC制定的标准，多孔无机膜按孔径范围可分为三大类,目前已经工业化的无机膜均为粗孔膜和过滤膜目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。从品种来说，已有成百种以上的膜被制备出来，其中约40多种已被用于工业和实验室中。以日本为例，纤维素酯类膜占53，聚砜
12、膜占，聚酰胺膜占，其他材料的膜占2，可见纤维素酯类材料在膜材料中占主要地位。、按结构分类：对称膜、非对称膜、复合膜对称膜膜的化学结构、物理结构在各个方向上是一致的，在所有方向上的孔隙率都相似，亦称各向同性膜(isotropicmembrane)。对称膜虽是各向同性的，但由于膜结构中对称元素的存在，也可以是各向异性的，如中空纤维的径向各向异性膜，其他构型的横向各向异性膜和双皮层中空纤维膜都是对称膜非对膜当前使用最多的膜具有精密的非对称结构。这种膜具有物质分离最基本的两种性质，即高传质速率和良好的机械强度。它有很薄的表层(1m)和多孔支撑层(100200m)，这非常薄的表层为活性膜，其孔径和表皮的
13、性质决定了分离特性，而厚度主要决定传递速度。多孔的支撑层只起支撑作用，对分离特性和传递速度影响很小，非对称膜除了高透过速度外，还有另一优点，即被脱除的物质大都在其表面，易于清除，复合膜复合膜或称“薄膜复合”的膜(thinfilmcompositemembrane)，是当前发展快、研究最多的膜。它最早用于反渗透过程；现已用于气体分离、渗透汽化等膜分离过程。这种膜的选择性膜层沉积于具有微孔的底膜(支撑层)表面上，就像非对称性膜的连续性表皮，只是表层与底层是不同的材料，而非对称膜是同一种材料。复合膜的性能不仅取决于有选择性的表面薄层，而且受微孔支撑材料、结构、孔径、孔分布和多孔率的影响；多孔膜结构的
14、孔隙率愈高愈好，可使膜表层与支撑层接触部分最小，而有利于物质传递。按形状分类平板膜平板膜片管式膜微孔滤膜的材质、品种和规格纤维素酯类如二醋酸纤维素；三醋酸纤维素；硝化纤维素；乙基纤维素；混合纤维素等。其中混合纤维素制成的膜，是一种标准的常用滤膜。由于成孔性能良好，亲水性好，材料易得且成本较低，因此，该膜的孔径规格分级最多，从8um，约有近十个孔径型号。该膜使用温度范围较广。可耐稀酸。不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。聚酰胺类如尼龙6和尼龙微孔膜。该种也具有亲水性能。较耐碱而不耐酸。在酮、酚、醚及高分子量醇类中，不易被腐蚀。孔径型号也较多。适用于电子工业光刻胶、显影液等的净化。聚砜类如聚
15、砜和聚醚砜微滤膜。该类膜具有良好的化学性和热稳定性，耐辐射，机械强度较高，应用面也较广。含氟材料类如聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯膜。这类微滤膜，都有极好的化学稳定性，适合在高温下使用。特别是PTFE膜，其使用温度为40260可耐强酸、强碱和各种有机溶剂。由于具有疏水性，可用于过滤蒸气及各种腐蚀性液体。聚碳酸酯和聚酯类主要用于制核孔微孔膜。核孔膜孔径非常均匀，一般厚度为515um。此膜的孔隙率只有百分之十几，因膜薄所以其流体的过滤速度与前叙的几种膜相当。但制作工艺较为复杂，膜价格高，应用受到限制。目前该核膜已能制成多种孔径价格。聚烯烃类如聚丙烯拉伸式微孔膜和聚丙烯纤维式深层过滤膜。该类微孔膜具有良好的化学稳定性，可耐酸、耐碱和各种有机
