什么是膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔。利用隔膜使溶劑(通常是水)同溶質(zhì)或微粒分離的技術(shù)，包括電滲析、擴(kuò)散滲析、反滲透和超過(guò)濾法等。膜分離技術(shù)廣泛地用于海水和苦咸水淡化，廢水深度處理，廢液和廢水中有用物質(zhì)的濃縮回收，并用于制取高純水等方面

 

膜分離技術(shù)基本原理

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)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(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過(guò)濾精度較低，選擇性較小。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。錯(cuò)流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來(lái)加以區(qū)別。

膜分離技術(shù)分類(lèi)

按膜的不同可分為固膜及液膜兩大類(lèi)。固膜包括氣體滲透、反滲透、超濾、滲析、電滲析。液膜包括液膜、固定液膜。

(1)氣體滲透的推動(dòng)力為分壓差，常應(yīng)用與空氣中氧氣的分離、富集。

(2)反滲透的推動(dòng)力為壓力差(1～10MPa)，應(yīng)用于海水淡化，番茄汁、西番蓮汁、蔬菜汁、雞蛋白、糖漿等濃縮，從酒中出去酒精，生產(chǎn)去離子無(wú)菌水，食品廠廢水處理等。

(3)超濾的推動(dòng)力也是壓力差，壓力為0.1～1MPa，應(yīng)用于高分子化合物、膠體溶液或氣溶膠的分離以及液體的提純、澄清和濃縮。其有效分離范圍是0.0015～0.2um，　截留相對(duì)分子質(zhì)量為500～3000000，在這個(gè)范圍內(nèi)，幾乎包括了食品的全部有效組分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在內(nèi)。用超濾法濃縮果膠可以減少沉淀劑酒精的用量，果膠純度高，成本也較低。超濾法澄清的果汁質(zhì)量好，成本低。超濾得到的米酒、黃酒、清酒，透明度好，可延長(zhǎng)貯藏期。

(4)滲析的推動(dòng)力為濃度差，應(yīng)用與造紙工業(yè)堿的回收。人工腎也似基于滲析的原理制成的。

(5)電滲析的推動(dòng)力為電位差，應(yīng)用與海水淡化、高純水的制備等。乳用于軟飲料和啤酒廠生產(chǎn)軟化水，乳清脫鹽，回收乳糖、蛋白質(zhì)脂肪、乳酸和維生素等物質(zhì)，并能出葡萄糖中的部分酒石酸，以防止結(jié)晶析出。

膜分離技術(shù)的應(yīng)用

因?yàn)槟し蛛x技術(shù)具有選擇性好、分離過(guò)程消耗低，不發(fā)生相變化，因此，目前膜分離技術(shù)在很多行業(yè)都有很大的應(yīng)用，比如制藥行業(yè)生物發(fā)酵過(guò)濾細(xì)菌、乳制加工行業(yè)、環(huán)保領(lǐng)域工廠污水的處理以及很多生物技術(shù)行業(yè)。

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