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1、6 大类常用膜处理技术汇总目前膜技术作为一个古老但是兴的技术，技术开发越来越深入，应用范围越来越广泛，本文总结目前世界上现有的膜处理技术，具体介绍各种膜技术的缘由及应用领域！一、微滤MF膜技术1、微滤MF的根本原理微滤膜能截留 0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体无机盐等通过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为：0.3-7bar。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术，以自然或人工合成的高分子化合物作为膜材料。对微滤膜而言， 其分别机理主要是筛分截留。2、微滤膜的应用（1） 水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；（2） 电子工业：半导
2、体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；（3） 制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；（4） 医疗行业：除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体；（5） 食品工业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清过滤。（6） 化学工业：各种化学品的过滤澄清。二、超滤UF膜技术1、超滤UF原理超滤Ultra-filtration, UF是一种能将溶液进展净化和分别的膜分别技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分别装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂如水分子、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微
3、生物等大分子物质截留，从而到达净化和分别的目的。超滤过滤孔径和截留分子量的范围始终以来定义较为模糊，一般认为超滤膜的过滤孔径为 0.001-0.1 微米，截留分子量 Molecular weigh cut-off, MWCO为 1,000-1,000,000 Dalton。严格意义上来说超滤膜的过滤孔径为 0.001-0.01 微米，截留分子量为 1,000-300,000 Dalton。假设过滤孔径大于 0.01 微米，或截留分子量大于 300,000 Dalton 的微孔膜就应当定义为微滤膜或精滤膜。2、超滤膜的应用超滤膜的应用范围极其广泛，根本上涉及过滤的行业都可以用到过滤设备，根本过滤
4、的行业如下：纯水与超纯水制备工艺中作为反渗透预处理以及超纯水的终端处理；工业用水中用于分别细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物；饮用水、矿泉水净化；发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清；果汁浓缩、分别；大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分别、浓缩与澄清；工业废水与生活污水的净化和回收；电泳漆的回收。超滤膜分别可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分别，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。三、纳滤NF膜技术1、纳滤NF原理纳滤NF是一种型分子级膜分别技术，是目前世界膜分别领域争论的热点之一。NF 膜孔径在 1nm
5、 以上，一般在 1-2nm；对溶质的截留性能介于 RO 与 UF 膜之间；RO 膜几乎对全部的溶质都有很高的脱除率，但NF 膜只对特定的溶质具有高脱除率。NF 膜能够去除二价、三价离子，Mn 200 的有机物，以及微生物、胶体、热源、病毒等。纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下仅0.5MPa仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要缘由，也是NF 运行本钱较低的主要缘由。NF 适合各种含盐水源，水利用率一般为 75%85%，海水淡化时在30%50%，没有酸碱废水排放。2、纳滤膜在水处理中的应用（1） 纳滤膜在饮用水中的应用：纳滤操作压力小，是饮用水制备和深
6、度净化的首选工艺。目前，大多数城市的给水水源均受到不同程度的污染，而自来水厂的常规处理工艺对水中有机物去除率不高，当承受氯杀菌消毒时，氯又会与水中的有机物会生成卤代副产物。Peltier 等 4 年的跟踪争论说明：承受纳滤系统后水中的DOC 降低到平均0.7mgC/L，出水余氯的含量由0.35mg/L降到 0.1mg/L，最终网线中三卤甲烷THMs的形成比未承受纳滤系统时削减了 50%。另外，由于生物降解型溶解有机碳BCOD的削减，改进了产水的生物稳定性。纳滤技术能够去除绝大局部的 Ca、Mg 等离子，因此脱盐是纳滤技术应用最多的领域。膜法水处理技术在投资、操作和修理及价格等方面与常规的石灰软
7、化和离子交换过程相近，但具有无污泥、不需再生、完全除去悬浮物和有机物、操作简便和占地省等优点，应用实例较多。纳滤可以直接用于地下水、地表水和废水的软化，还可以作为反渗透、太阳能光伏脱盐装置等的预处理。（2） 纳滤膜在海水淡化中的应用：海水淡化是指将含盐量为 35000mg/L 的海水淡化至 500mg/L 以下的饮用水。（3） 纳滤膜在废水处理中的应用：生活污水：生活污水一般用生物降解/化学氧化法结合处理，但氧化剂的用量太大，残留物多，超滤出水水质可到达回用至宾馆厕所冲洗、绿化等环节的用水要求，纳滤出水水质可到达生活饮用水卫生标准(GB5749.85)，可以回用至宾馆洗衣、洗浴等用水要求更高的
8、环节。纺织、印染废水：纺织废水中含有的染料很难用生物的方法去除， 而酸性、活性、直接和分散染料水溶液的浓度、压力、总溶解性固体和无机盐含量等对纳滤膜截留性能都有可能造成影响。制革废水：制革废水含有高浓度的有机物、硫酸盐和氯化物，酸洗工序的废液电导值到达 75mS/cm。电镀废水：电镀工厂往往产生大量废液，尽管实行酸化、化学无害化、沉降和分别污泥等简洁处理步骤，产水含盐量高，不能重回用。造纸废水：在纸浆和造纸业中，匀浆、漂白和造纸等工序都需要大量的水。实现水系统的(半)密闭循环是纸浆厂、造纸厂节约水资源降低排放量的最正确途径。传统活性污泥法的产水中还含有局部有色化合物、微生物、抗体和少量的生物分
9、解物，悬浮固体等，仅能被用于制造包装纸， 不能用于更高级别纸的生产。另外，该法不能削减无机盐的含量。四、反渗透RO膜技术1、反渗透(RO)的原理反渗透是一种以压力为推动力的膜分别过程在使用中为产生反渗透压需用水泵给含盐水溶液或废水施加压力以抑制自然渗透压及膜的阻力使水透过反渗透膜，将水中溶解盐或污染杂质阻挡在反渗透膜的另一侧。2、反渗透膜在水处理中的应用（1） 在水处理方面的常规应用水是人们赖以生存和进展生产活动必不行少的物质条件。由于淡水资源日益缺乏，世界上反渗透水处理装置的力气已到达每天数百万吨。（2） 在城市污水方面的应用目前，反渗透膜在城市污水深度处理方面的应用尤其是污水处理厂二级出水
10、回用及中水回用等，已受到高度重视。（3） 在重金属废水处理方面的应用含重金属离子废水的常规处理方法都只是一种污染转移，马上废水中 溶解的重金属转化成沉淀或更加易于处理的形式，其最终处置常常是进展 填埋，而重金属对地下水和地表水环境造成二次污染的危害照旧长期存在。（4） 在含油废水方面的应用含油废水是一种量大面广的工业废水，假设直接排入水体，会在水体表层产生油膜阻碍氧气溶入水中从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭， 严峻污染生态环境，利用膜处理技术，油田采出水处理到锅炉用水水质， 于是处理后的水回用于电站锅炉给水。五、渗析膜技术1、各种渗析膜技术原理（1） 渗析：渗析(Dialysis，简称 D
11、)是溶质在自身的浓度梯度作用下，从膜的上游传向膜的下游的过程。渗析是最早被觉察并争论的膜分别技术，但由于受到本身体系的限制， 渗析过程进展缓慢，效率低下，渗析过程的选择性不高，因此渗析过程主 要用于脱除含有多种溶质溶液中的低分子量组分，如血液渗析，即以渗析 膜代替肾来去除尿素、肌酸酐、磷酸盐和尿酸等有毒的低分子量组分，以 缓解肾衰竭和尿毒症患者的病情。（2） 电渗析：电渗析(Electrodialysis，简称 ED)是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜对溶液中的阴阳离子的选择性，把电解质从溶液中分别出来，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。（3） 倒极电渗析(EDR)：倒
12、极电渗析就是依据 ED 原理，每隔确定时间(一般为 1520min)，正负电极极性相互倒换，能自动清洗离子交换膜和电极外表形成的污垢，以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。在 20 世纪 80 年月后期，倒极电渗析器的使用，大大提高了电渗析操作电流和水回收率，延长了运行周期。EDR 在废水处理方面尤其有独到之处，其浓水循环、水回收率最高可达 95%。（4） 液膜电渗析(EDLM)：液膜电渗析是用具有一样功能的液态膜代替固态离子交换膜，其试验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板，然后装入电渗析器中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜， 可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀
13、有金属等找到高效的分别方法，由于查找对某种形式离子具有特别选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗析的分别效率，直接与液膜结合起来是很有进展前途的。例如，固体离子交换膜对铂族金属(锇、钌等)的盐溶液进展电渗析时，会在膜上形成金属二氧化物沉淀，这将引起膜的过早损耗，并破坏整个工艺过程，应用液膜则无此弊端。（5） 填充床电渗析(EDI)：填充床电渗析(EDI)是将电渗析与离子交换法结合起来的一种型水处理方法，它的最大特点是利用水解离产生的H+和OH-自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂，从而实现了持续深度脱盐。它集中了电渗析和离子交换法的优点，提高了极限电流密度和电流效率。填充床
14、电渗析技术具有高度先进性和有用性，在电子、医药、能源等领域具有宽阔的应用前景，可望成为纯水制造的主流技术。（6） 双极性膜电渗析(EDMB)：双极膜是一种型离子交换复合膜， 它一般由层压在一起的阳离子交换膜组成，通过膜的水分子即刻分解成H+和OH-，可作为H+和 OH-的供给源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简洁，能效高，废物排放少。目前双极性膜电渗析工艺的主要应用领域在酸碱制备。例如，用双极性膜和阳膜配成的二室膜可以实现有机酸盐(葡萄糖酸钠、古龙酸钠等)的转化，同时得到碱(NaOH)，但浓度(酸最大浓度2molL-1，碱最大浓度 6molL-1)和纯度两方面都受到限制。现在开发的应用领域还有
15、废气脱硫、离子交换树脂再生、钾钠的无机过程等。（7） 无极水电渗析：无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式，它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜，它们在电气上都是相互联接的，这样既可以防止金属离子进入离子交换膜，同时又防止极板结垢，延长电极的使用寿命。由于取消了极室，无极水排放，大大提高了原水的利用率。无极水电渗析于 1991 年问世，在应用过程中技术不断改善，现装置在运行方式上多采纳频繁倒极的形式。目前,无极水全自动把握电渗析器已在国内 20 个省、市使用，近来还远销东南亚。2、渗析膜的应用（1） 工业废水处理电渗析可用于电镀废水、重金属废水等的处理，提取废水中的金属离子等，既能回收利用水和有用资源，又削减了污染排放。万诗贵等自制离子膜电解槽争论了铜生产过程中钝化液处理的可行性，结果觉察，不仅可以回收其中的铜和锌，而且将 Cr3+氧化成 Cr6+，再生了钝化液。电渗析法与离子交换法结合从酸洗废液中回收重金属和酸的工艺已在工业上应用。（2） 饮用水及过程水处理我国在西南地区承受电渗析法将盐泉卤水制盐，使NaCl 的含量稳定提高到 120g/L，与
