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1、概述膜分离设备分类常用膜分离设备分离原理膜分类几种常用膜介绍膜分离装置9.3 膜分离设备膜的定义膜的定义:膜是一种物料薄层,具有半透性(对透过的物质有选择性,或膜对不同物质具有不同的透过速率),是分离两相和作为选择性传递物质的屏障。一、概述推动力:推动力:膜法分离推动力和膜技术名称膜法分离推动力和膜技术名称膜分离技术名称膜分离技术名称反渗透,超过滤,微滤反渗透,超过滤,微滤电渗透电渗透自然渗透自然渗透热渗透,膜蒸溜热渗透,膜蒸溜压渗析压渗析电渗析电渗析自然渗析自然渗析热渗析热渗析二、膜分离设备分类膜分离设备分类膜分类种种 类类(膜形态膜形态膜形态膜形态)固膜固膜固膜固膜气膜气膜气膜气膜液膜液膜
2、液膜液膜(形态形态形态形态)平面膜平面膜平面膜平面膜管状膜管状膜管状膜管状膜中空纤维膜中空纤维膜中空纤维膜中空纤维膜对对对对 称称称称 膜膜膜膜非对称膜非对称膜非对称膜非对称膜(结构结构结构结构)天然膜天然膜天然膜天然膜合成膜合成膜合成膜合成膜(来源来源来源来源)离子交换膜离子交换膜离子交换膜离子交换膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜超滤膜超滤膜超滤膜超滤膜微滤膜微滤膜微滤膜微滤膜纳滤膜纳滤膜纳滤膜纳滤膜气体渗透膜气体渗透膜气体渗透膜气体渗透膜(功能功能功能功能)无机材料无机材料无机材料无机材料(金属、玻璃金属、玻璃金属、玻璃金属、玻璃)膜膜膜膜有机高分子膜有机高分子膜有机高分子膜有机高分子膜
3、为致密膜或多孔膜,膜截面方向为致密膜或多孔膜,膜截面方向(渗透方渗透方向向)的结构均匀的结构均匀膜截面方向的结构非对称,其表面为极膜截面方向的结构非对称,其表面为极薄、起分离作用的致密表皮层或具有一薄、起分离作用的致密表皮层或具有一定孔径的细孔表皮层,表皮层下是多孔定孔径的细孔表皮层,表皮层下是多孔的支撑层的支撑层 多孔膜主要用于超滤、微滤多孔膜主要用于超滤、微滤多孔膜主要用于超滤、微滤多孔膜主要用于超滤、微滤和渗析过程。和渗析过程。和渗析过程。和渗析过程。致密膜主要用于反渗透、渗致密膜主要用于反渗透、渗致密膜主要用于反渗透、渗致密膜主要用于反渗透、渗透汽化和气体渗透过程。透汽化和气体渗透过程
4、。透汽化和气体渗透过程。透汽化和气体渗透过程。(一)离子交换膜1 1、定义:、定义:一种含离子基团离子基团的、对溶液里的离子具有选择透选择透过能力过能力的高分子膜高分子膜。在应用时主要利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。2、组成:离子交换膜可以分为基膜基膜和活性基团活性基团两大部分。基膜:具有立体网状结构的高分子化合物;活性基团:由具有交换作用的阳(或阴)离子和与基膜相连的固定阴(或阳)离子所组成。几种常用膜介绍(二)反渗透膜反渗透膜类型:反渗透膜类型:反渗透膜可按形状分为平面膜和中空纤维膜。n每立方米容器所装的中空纤维膜可提供约10000m2的过滤面积,比平膜大15-50倍,
5、但平膜的透过通量比中空纤维膜高材料:材料:主要有醋酸纤维素、芳香聚酰胺、脂肪族聚酰胺等多种。(三)纳滤膜纳滤膜与反渗透膜结构类似,绝大多数是多层结构。它具有离子选择性。离子选择性是由于膜上或膜中有负的带电基团,它们通过静电相互作用,阻碍多价阴离子的渗透(四)超滤膜和微滤膜超滤和微滤过程使用的膜都是微孔膜。微粒是否被截留,除了与操作条件有关外,主要还取决于微粒的大小和结构以及膜微孔的大小和结构。膜分离装置 在水处理的过程,因不同场合处理水量和水质的不同,我们采用的膜分离设备的组装形式也存在差别,用膜直接构成符合各种要求的单件的膜分离装置是很困难的,主要原因是制造技术和装备的限制。为了适应不同的场合的需要,膜分离装置通常要有很大的膜面积,且应适应不同的场合。n膜组件膜组件:由专业制造厂提供几种规格化的部件或小型的单元设备,即膜组件。n膜组件类型膜组件类型:板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件组件和中空纤维式膜组件、毛细管式膜组件中空纤维式膜组件、毛细管式膜组件。