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透析微滤超滤纳滤反渗透电渗析渗透气化等膜分离技术各自的特点?

发布时间:2019-07-30 14:36 来源:未知 编辑:admin

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  超滤膜是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。

  超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。 家用 工业用 都可以。

  纳滤,介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上 但,若对水质要求不是特别高,利用纳滤可以节约很大的成本。

  反渗透,是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

  用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备; 酒类制造及降度用水; 医药、电子等行业用水的前期制备; 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备; 锅炉补给水除盐软水; 海水、苦咸水淡化; 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。

  去除的杂质 去除大胶体、大颗粒 去除悬浮物、胶体、大分子有机物、细菌、病毒 降低部分硬度、去除小分子有机物 降低电导率、去除盐分氯化钠、氯化钾,膜的回收率小 去除盐分 去除气体

  电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析淡化器,就是利用多层隔室中 的电渗析过程达到使水除盐的目的。

  在一些生物化工废水中, COD 以及含盐量都非常高。用生化法处理这些废水时,由于高浓度的盐分导致细菌无法生长,因此,可先用电渗析器对这些废水进行脱盐,降低含盐量后再进行生化处理。

  电渗析器运行结果取决于各种各样的运行条件。以下是保证电渗析器正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳,系统设计时应适当提高这些条件。

  反渗透均是用机械压力使水分子能够透过一种特殊膜(RO膜),氟离子则不能透过而被去除。改革开放以后反渗透技术大量应用于生产纯净水,因此,在除氟中也被人们大量应用,这种除氟的方法既去掉水中影响人体健康的有毒有害的物质,同时也去除了对人体十分有益的矿物质和微量元素。对水质前处理要求高需集中建站由专业人员进行操作维修和管理,造价昂贵水的利用率也低{约50-70℅}。若在苦咸水地区也宜采用反渗透法与除氟炭法混合型设计为妥,这样既能解决苦咸水的口感问题,也使水中含有一定量的氟及其它矿物质和微量元素,时同也最大限度地提高了水资源和设备的利用率。

  采用反渗透方法对无机离子的去除率可高达99%以上,处理过的水几乎不含任何矿物质,反渗透处理过的水作为一种临时解渴用水无可非议,但不宜作为日常生活饮水已得到国内外有关实验证明。

  电渗析法是上个世纪用于海水淡化和咸苦水处理的一种装置,原理是将具有选择透过性的阴阳离子膜放在电渗析槽中,一种膜允许阴离子透过但排斥阳离子,另一种膜则相反,在电场的作用下水中氟离子被膜分离出来而被去除,过去由于水的利用率低约在45-50%比用反渗透还低,而且操作不当还带来膜面结垢危险降低产水率。现在由于新的EDR集成技术的应用,水的利用率与反渗透不相上下,但水质前处理要求比反参透略低,因此,仍有应用和发展的前景。

  以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,将带电组分的盐类与非带电组分的水分离的技术。可实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化等工艺过程。

  以直流电为动力,利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性,使一个水体中的离子通过膜转移到另一水体中的分离过程。

  海洋科技(一级学科) ;海洋技术(二级学科) ;海水资源开发技术(三级学科)

  电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法,它是20世纪50年代发展起来的一种新技术,最初用于海水淡化,现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业,尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视,例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。

  电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比,它的价格便宜,但脱盐率低。当

  自动控制频繁倒极电渗析(EDR),运行管理更加方便。原水利用率可达80%,一般原水回收率 在45-70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐,脱盐率在45-90%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。

  实质上,电渗析可以说是一种除盐技术,因为各种不同的水(包括天然水、自来水、工业废水)中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有选择透过性,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。

  实际应用中,一台电渗析器并非由一对阴、阳离子交换膜所组成(因为这样做效率很低),而是采用一百对,甚至几百对交换膜,因而大大提高效率。

  目前电渗析器应用范围广泛,它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品,果汁脱酸精和提纯,制取化工产品等方面,还可以用于食品,轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐,将苦咸水淡化为饮用水。

  电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。

  电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收,如从电镀废液中回收镍。

  ③在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高。

  ①同名离子的迁移,离子交换膜的选择透过性往往不可能是百分之百的,因此总会有少量的相反离子透过交换膜;

  ②离子的浓差扩散,由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差,总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移,从而降低了渗析效率;

  ③水的渗透,尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的,但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差,就会使部分溶剂分子(水)向浓缩室渗透;

  ④水的电渗析,由于离子的水合作用和形成双电层,在直流电场作用下,水分子也可从淡化室向浓缩室迁移;

  ⑤水的极化电离,有时由于工作条件不良,会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子,它们可透过交换膜进入浓缩室;

  ⑥水的压渗,由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别,迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然,这些次要过程对电渗析是不利因素,但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制。

  展开全部1.透析(dialysis)是通过小分子经过半透膜扩散到水(或缓冲液)的原理;

  2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;

  3.超滤技术的优点是没有相的转变,无需添加任何强烈的化学物质,可以在低温下操作,过滤速度较快,便于无菌处理等,一般用于预处理;

  4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐,集浓缩与透析于一体;

  操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析,使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多;

  5.反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点;

  6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;

  7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。

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