_膜分离技术的研究与应用 (1)

第43卷第7期2015年4月广州化工GuangzhouChemicalIndustryVol.43No.7Apr.2015膜分离技术的研究与应用张建军(杭州弗吉亚环保科技有限公司，浙江杭州311200)摘要:随着环境问题的日益严峻，国家对水资源更加重视，膜分离技术开始广泛应用于各个方面，作为膜分离技术的核心部件分离膜，其需求量也越来越大。文中阐述了膜分离技术的基本原理和膜技术核心部件膜的分类，介绍了膜分离技术在给水工程、工业废水、医药行业、食品行业、能源行业等方面的应用，对未来膜及其分离技术的发展进行了展望。关键词:膜;膜分离技术;超滤;纳滤;反渗透中图分类号:TQ460.1文献标志码:A文章编号:1001－9677(2015)07－0023－03作者简介:张建军(1982－)，男，助理工程师，杭州弗吉亚环保科技有限公司，主要从事水处理工程及其他环保工程。ＲesearchandApplicationofMembraneSeparationTechnologyZHANGJian－jun(HangzhouVigiaEnvironmentalProtectionTechnologyCo.，Ltd.，ZhejiangHangzhou311200，China)Abstract:Withincreasinglyseriousenvironmentalproblems，countriesplaymoreattentiontofortheenvironment，andmembraneseparationtechnologyiswidelyappliedinvariousaspects.Theprinciplesofmembraneseparationtechnology，theclassificationofmembrane，thedevelopmentofmembraneseparationtechnology，anditsapplicationweresummarizedinthereview，suchaswatersupplyengineering，industrialwastewater，pharmaceuticalindustry，foodindustry，andtheapplicationoftheenergyindustry.Thedevelopmentofmembraneanditsseparationtechnologyinthefuturewasprospected.Keywords:membrane;membraneseparationtechnique;ultrafiltration;nanofiltration;reverseosmosis膜是指分隔两相或者两部分的界面，这个界面能以特定形式限制和传递流动的物质［1］。膜的分离技术是指利用分离膜的选择透过性，在外界推动力的作用下对混合物进行分离提纯［2］。目前膜在各种分离技术中得到了充分的应用，例如在给水工程、工业废水、医药行业、食品行业、能源行业等领域。随着国家对饮用水标准的提升，原有的水处理方式已无法达到现在的要求。根据“十二五”期间，我国对城镇污水处理的规划，国家计划投资4300亿元，预计2015年前后污水处理量约为1.67亿吨/日，其中以膜法水处理占30%左右，膜的需求量大约为2024万平方米;国家还会投入1405亿元对原来的老水厂进行改造和兴建水厂，膜法对水进行处理预计占总投资额的20%;根据国家规划新增膜法对海水淡化进行处理，预计实现产值44亿元，同时也会增加对苦咸水利用，预计苦咸水淡化规模将达到20万吨/年，将为行业带来100多亿元的收入。以上各项合计给膜行业带来1000亿元产值［3］。1膜分离技术1.1膜的种类膜的分类方法有很多种，就其结构膜可以分为对称膜、非对称膜及复合膜;依据其孔径的大小，可以分为微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳滤膜;根据材料的不同，分为无机膜与有机膜，无机膜主要包括陶瓷膜和金属膜;有机膜主要由聚醚砜类、含氟高分子类、纤维素类及其衍生物、聚酰胺类等材料制备而来。1.2膜分离技术与传统的分离技术相比，膜分离技术具有高效、操作简单等特点［4］。根据分离膜的分类，膜的分离技术大致分为以下几类［5－6］:1.2.1微滤微滤分离技术是以微滤膜为核心部件，依据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程。微滤分离技术对大小为0.1～1μm颗粒有拦截的作用，微滤具有操作压力低、占地面积小等特点，被广泛地应用在饮用水处理工程、废水处理、医药行业、食品行业等领域。1.2.2超滤超滤是以超滤膜为核心部件，以压力为驱动的膜分离过程。超滤其孔径范围为0.01～0.1μm，能使溶剂和小分子溶质透过膜，截留下大分子溶质。此项技术运用大通量、耐高温、抗氧化性强的的超滤膜及