微滤膜分离技术的应用进展

2009年37卷第6期广州化工·35·微滤膜分离技术的应用进展何明，尹国强，王品(仲恺农业工程学院绿色化工研究所，广东广州510225)摘要：介绍了微滤膜分离技术的主要优点及分离机理，重点阐述了微滤膜分离技术在废水、污水处理、食品工业以及海水淡化预处理中的应用。最后指出，将微滤膜分离技术与化学絮凝、沉淀技术相结合，能扬长避短，最大限度发挥各自的优势，是今后微滤膜分离技术的发展趋势。关键词：微滤膜；分离技术；应用；海水淡化ResearchProgressonApplicationofMicrof'lltrationMembraneSeparationTechniqueHEMing，YINGuo—qiang，WANGPin(InstituteofGreenChemicalEngineering，ZhongkaiUniversityofAgriculturalandEngineering，GuangdongGuangzhou510225，China)Abstract：Theadvantagesofseveralmierofihrationmembraneseparationtechniquesweregeneralized，aswellastheprincipleoftheseparationprogress．Applicationofthemicrofiltrationmembraneseparationtechnique，suchasthetreat_mentofwastewater．foodindustryandthepretreatmentofseawaterdesalinationwerdiscussed．Theresearchtrendofthemicrofihrationmembraneseparationtechniquewascombiningitwithotherseparationtechnique，whichcoulddisplaytheirownadvantagestothelimit．Keywords：microfiltrationmembrane；separationtechnique；application；seawaterdesalination微滤膜分离技术始于十九世纪中叶，是以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。它主要用于从气相和液相悬浮液中截留微粒、细菌及其它污染物，以达到净化、分离和浓缩等目的。实施微孔过滤的膜称为微滤膜。微滤膜是均匀的多孔薄膜，厚度在9o一150pxn左右，过滤粒径在0．025一lOIxm之间，操作压在0．Ol～0．2MPa。到目前为止，国内外商品化的微滤膜约有l3类，总计4OO多种。微滤膜的主要优点为：①孔径均匀，过滤精度高。能将液体中所有大于制定孔径的微粒全部截留；②孔隙大，流速快。一般微滤膜的孔密度为107：~L／cm，微孔体积占膜总体积的70％～80％。由于膜很薄，阻力小，其过滤速度较常规过滤介质快几十倍；③无吸附或少吸附。微孔膜厚度一般在90～150~m之间，因而吸附量很少，可忽略不计。④无介质脱落。微滤膜为均一的高分子材料，过滤时没有纤维或碎屑脱落，因此能得到高纯度的滤液。膜分离机理十分复杂，影响因素多，基于已进行的研究，可认为流体通过膜的推动力主要是压力差、分压差、浓度差、电位差、化学位差等，选择性和通量是膜分离的重要技术指标。常用于油水分离的微滤膜分离机理一般以筛分和扩散原理来解释，油粒的分离主要取决于膜孔径的大小，油粒在压力、吸附、电荷等因素影响下，大直径油粒可通过小膜孔。1微滤膜分离技术在废水、污水处理中的应用1．1工业废水处理重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。重金属离子废水的处理有很多种方法，如离子交换法、活性炭吸附法等等。其中，应用最广泛的是化学沉淀一微滤膜工艺，它是一种将传统的化学沉淀与微滤膜分离相结合的一种新的处理方法。由于微滤膜的孔径通常大于0．1ton，不能直接截留重金属离子，所以该法先将废液进行预处理，使金属离子沉淀，然后再用微滤膜过滤除去。董亚玲，顾平等⋯采用化学沉淀一微滤膜工艺处理含铬废水，操作简单，运行稳定，出水水质好，六价铬质量浓度低于Q1mg／L，总铬质量浓度低于0．5ms／L，浊度低于0．5NTU，pH值6～8，并且有良好的抗冲击负荷能力。赵军，汪涛等应用絮凝沉淀与中空纤维膜微滤(CMF)组合工艺处理低放射性的含钚废水，并建立了处理含铀、钚、镅的混合废水的实验工艺流程并进行了验证实验。结果表明，采用CMF工艺处理含铀、钚、镅的混合废水，单级处理的总0【去除率达到99．87％。由于与超滤膜、反渗透膜相比，微滤膜的孔径相对较大，因此，微孔过滤常常作为一种