納濾膜微濾超濾反滲透技術特點
⑴ 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。
⑵ 納濾與超濾的區別
超濾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製的薄膜,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,缺點也比較顯而易見,市面上的超濾機因過濾孔徑較大,對重金屬的清除有限,尤其不適合北方水垢較重地區。
納濾是一種納米級的新型分離膜,是介於超濾膜和反滲透膜之間的一種濾膜,它代表膜分離領域的最新成果,是目前國際上發達國家如美國、日本、法國等國家飲用凈水處理方法所採用方法之首選。
⑶ 超濾、微濾、納濾的過濾標準是多少
1.超濾膜(UF):過濾精度在0.001-0.1微米。是一種利用壓差的膜法分離技術,可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質,並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上,並且可方便的實現沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對較長。
2.微濾(MF):過濾精度一般在0.1-50微米,常見的各種PP濾芯,活性碳濾芯,陶瓷濾芯等都屬於微濾范疇,用於簡單的粗過濾,過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質,但不能去除水中的細菌等有害物質。濾芯通常不能清洗,為一次性過濾材料,需要經常更換。① PP棉芯:一般只用於要求不高的粗濾,去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質。② 活性碳:可以消除水中的異色和異味,但是不能去除水中的細菌,對泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③ 陶瓷濾芯:最小過濾精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
3.納濾(NF):過濾精度介於超濾和反滲透之間,脫鹽率比反滲透低,也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術,水的回收率較低。也就是說用納濾膜制水的過程中,一定會浪費將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用於工業純水製造。
4.反滲透(RO):過濾精度為0.0001微米左右,可濾除水中的幾乎一切的雜質(包括有害的和有益的),只能允許水分子通過。一般用於純凈水、工業超純水、醫葯超純水的製造。反滲透技術需要加壓、加電,流量小,水的利用率低,不適合大量生活飲用水的凈化。
⑷ 反滲透納濾超濾微濾等的膜法分離性能比較
從常用水處理設備功能原理及特點說起:
純水機 1. 原理及功能:採用PP棉,活性炭及RO膜 等濾芯,五級或五級以上過濾,其中最核心是 RO膜即反滲透膜,RO膜是目前水處理技術中過濾精度最高 的濾芯。制出的為純凈水,可以直接生飲。 2. 純水機水處理設備優缺點:
純水機設備過濾精度高,適用於多種水質,凈 化後的水是純凈水,口感好,不含任何雜質, 絕對安全。 缺點:純水機水處理設備每日 制水量少,只能解決飲用和做飯;前三級濾芯 使用壽命短,需要定期更換濾芯;不適宜單獨長期作為直飲水,尤其是兒童和老人更不宜長期單 獨飲用純凈水。
凈水機 超濾機是凈水機水處理設備中的主流產 品,具有精度高,凈化效果好,濾芯壽命長, 並能自動清洗濾芯。 1. 原理及功能:採用0.01微米的超濾膜分離 技術,能有效祛除水中的泥沙,鐵銹,懸浮 物,膠體,細菌,病毒,大分子有機物等有害 物質。 2. 凈水機水處理設備優點缺點:
水機設備過濾精度高;凈化水接近礦泉水,能 直接生飲;流量大;濾芯使用年限長;自動清 洗濾芯;不需要電;不浪費水。
水機水處理設備祛除水垢、水鹼效果較差,適 用中等以下硬度地區;單一超濾機不能徹底去 除水中異味, 不能徹底去除水中重金屬,水質 口感較差;換芯比較麻煩。
納濾膜機 1.納濾膜水處理機是以納濾膜為主要部件, 結構略為疏鬆,類似反滲透膜的水處理機。 2.納濾膜是荷電膜,能進行電性吸附,對電性高的F離子等,能部分去除,並具有納米級孔徑,大分子不能通過水處理設備,游離態的水分子部分通過,NaCl部分透過,鈣離子,鎂離子更少部分能通過。囊括了以上水處理機的優點,且避免了二水處理的缺點。
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⑸ 什麼是膜分離技術,類型及應用特點
膜分離技術的特點膜分離過程是一個高效、環保的分離過程,是多學科交叉的高新技術,在物理、化學和生物性質上呈現出各種各樣的特性,具有較多的優勢
。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。
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1nm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.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,如垃圾滲濾液的處理。
⑹ 透析,微濾,超濾,納濾,反滲透,電滲析,滲透氣化等膜分離技術各自的特點
1.透析(dialysis)是通過小分子經過半透膜擴散到水(或緩沖液)的原理;
2.微濾適用於細胞、細菌和微粒子的分離,在生物分離中,廣泛用於菌體的分離和濃縮,目標物質的大小范圍為0.01-10 μm,一般用於預處理;
3.超濾技術的優點是沒有相的轉變,無需添加任何強烈的化學物質,可以在低溫下操作,過濾速度較快,便於無菌處理等,一般用於預處理;
4.納濾 特點是能截留小分子的有機物並可同時透析出鹽,集濃縮與透析於一體;
操作壓力低,因為無機鹽能通過納米濾膜而透析,使得納米過濾的滲透壓遠比反滲透為低,所以納米過濾所需的外加壓力比反滲透低得多;
5.反滲透法具有設備構型緊湊,佔地面積小、單位體積產水量及能量消耗少等優點;
6.電滲析的特點時可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用、可以用於蔗糖等非電解質的提純,以除去其中的電解質、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;
7.滲透氣化對共沸物系和近沸物系等難分物系的分離, 顯示特有的優越性。
⑺ 反滲透膜、超濾膜、微濾膜、納濾膜,四種膜各自的優點及優勢 不要百度百科上的,都看過了
反滲透精度要比超濾和微濾高 也就是過濾的更加細致 不過因為精度高 所以對水壓有要求專 出水屬量小 有廢水 一般需要儲水罐和增壓泵 可以作到基本完全脫鹽
也就是類似的蒸餾水了 常喝蒸餾水對人體不見的好
納濾精度在反滲透和超濾之間 不過要求的設備成本高 一般很少用
超濾一般作為凈水器所用 出水量適中 也可以過濾掉絕大多數有害物質 也保留些許礦物質 成本也低 設備安裝方便 對水壓沒有什麼要求
微濾和其他幾個差不多 沒有什麼特點
⑻ 納濾膜分離技術如何應用在廢水處理
納濾膜分離技術經抄常被應用到工業重金屬廢水處理中,應用納濾膜分離技術對重工業生產過程中產生的廢水進行處理:一方面可以實現對90%以上的廢水進行回收,使其鈍化;另一方面可以使肺水腫的金屬離子含量濃縮約10倍。將納濾膜應用在造紙廢水處理中,不僅可以實現對廢水中COD(約90%)的處理,而且其膜通量與傳統的聚碸超濾膜相比更高。
⑼ 請比較說明微濾,超濾,納濾和反滲透等四種常用膜分離技術的異同點
微濾microfiltration以壓力為驅動力,分離0.1-1微米的微粒的過程,簡稱為MF
超濾ultrafiltration以壓力差為動力,膜孔徑約0.001-0.2微米的物理篩分過程,簡稱為UF
1,微濾和超濾同屬於微孔膜范疇,微孔過濾是一種物理篩分過程,其功能在於截留分子量為幾百至幾百萬的物質,包括大分子有機物,微生物等,而不是以脫鹽為目的。
2,微孔膜的孔徑為一個范圍值:微濾在0.1-1微米,超濾為0.001-0.2微米
3,在學術領域,微濾膜的過濾精度一般用孔徑表示,而超濾的過濾精度一般用切割分子量來表示
4,微濾和超濾的過程均以壓力為驅動力,用於溶液體系中的物質分離。
5,膜的材料分為有機高分子和無機高分子材料。
納濾:nanofiltration以壓力為驅動力,用於脫除二價及二價以上的多價離子和分子量200以上有機物的膜分離過程,簡稱為NF
1, 納濾技術是繼反滲透後出現的一種新的分離技術,其分離機理基本和反滲透一致。
2, 納濾理論精度為0.001-0.005微米,略大於反滲透,因此所需工作壓力低於反滲透,早期被稱為「鬆散反滲透」
3, 納濾的作用在於去除二價及二價以上離子和分子量200以上的物質,對一價離子的去除率較低,其綜合脫鹽率低於反滲透
反滲透reverse
osmosis在膜的進水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力,只允許溶液中水和某些組分選擇性透過,其他物質不能透過而被截留在表面的過程,簡稱RO
1,反滲透的概念始於滲透現象,當把只允許水透過的高分子半透膜作為介質,兩側分別是鹽水和純水時,由於純水測水的濃度高於鹽水測的濃度,純水將向鹽水側擴散透過,這種濃度差異導致的遷移過程,就是滲透,他是自然界中在生物體內存在的一個普遍現象。
2,反滲透是一種由人類創造力產生的非自然現象或一種水溶液分離技術,其原理是通過施加機械外壓,克服濃度差導致的逆向遷移的過程。
3, 反滲透僅適用於液相體系(水溶液體系)中溶質和溶劑的分離,在凈水器中運用較多。
4, 反滲透現象必須在外界壓力作用下發生,且壓力必須高於水溶液的滲透壓。
⑽ 膜分離的分離技術
第一、超濾膜分離方法。根據分子的形狀和不同性質利用大氣壓力的作用專,將其進行有效的篩選屬和分離。這項技術通過我國的多年研究和使用,除污效果顯著,能有效的對污水中的病原體進行處理。因此超濾膜分離技術在我國各項污水處理中得到廣泛的使用。
第二、納濾膜分離方法。在20世紀70年代的中後期形成的納濾膜分離技術就是在保證無機鹽分離時不受電勢和化學梯度的影響,通過(實際壓力小於或等於1.5MPa)的作用將直徑大約為1納米的分子進行有效的篩選和分離,從而達到污水處理的效果。
第三、液膜分離方法。在20世紀60年代被提出一直到80年代中後期才被廣泛應用的液膜分離技術,分為乳狀液膜和支撐液膜,其中乳液液膜在污水處理技術中被廣泛應用。第四、膜生物反應器。就是原水在進入生物反應器與生物發生充分反應之後,利用循環泵,使水流經膜組件,水得到排放的同時生物相又重新流入生物反應器,該技術是通過把膜件與生物反應器進行結合而形成的一種新型去污技術。