2015年環(huán)保工程師《基礎知識》：膜技術

近年來，膜技術發(fā)展迅速，在電力、冶金、石油石化、醫(yī)藥、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等領域得到了較為廣泛的應用，各類工程對膜技術及其裝備的需求量更是急速增加。目前已經(jīng)熟和不斷研發(fā)出來的微濾、超濾、反滲透、納濾、滲析、電滲析、氣體分離、滲透汽化、無機膜等技術正在廣泛用于石油、化工、環(huán)保、能源、電子等行業(yè)中，并產生了明顯的經(jīng)濟和社會效益，將對21世紀的工業(yè)技術改造起著重要的戰(zhàn)略作用。同時，國家和政府相關部門的高度支持和重視也給膜行業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機遇u.微濾的分離目的是溶液脫粒子和氣體脫粒子，截留粒徑為0.02—10 m的粒子，是所有膜過程中應用最普遍且總銷售額最大的一項技術，主要用于制藥行業(yè)的過濾除菌和高純水的制備。

超濾（包括納濾）的分離目的是：

溶液脫大分子、大分子溶液脫小分子、大分子分級，截留粒徑為1.0—20 nm的粒子。超濾技術可用于回收電泳涂漆廢水中的涂料，現(xiàn)已廣泛用于世界各地的電泳涂漆自動化流水線上。日本等國一些造紙廠的工業(yè)廢液也已采用超濾技術進行處理。在采礦及冶金工業(yè)中，超濾技術的應用正日益受到重視，采用該技術處理酸性礦物排出液，其滲透液可環(huán)使用，濃縮液可回收有用物質。同時，電子工業(yè)集成電路生產和醫(yī)藥工業(yè)用水過程也已開始廣泛應用超濾技術。納濾是在反滲透基礎上發(fā)展起來的新型分離技術，在廢水處理方面，用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進行脫色，脫色率可達98%以上。還可用納濾膜從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽，其中對硫酸鎳的截留率可達95%.

反滲透分離的目的是：

溶劑脫溶質、含小分子溶質溶液的濃縮，截留粒徑為0.1—1 nm的小分子溶質。反滲透技術已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備及物料預濃縮的最經(jīng)濟手段，而且隨著性能優(yōu)良的反滲透膜及膜組件的工業(yè)化，反滲透技術的應用范圍已從最初的脫鹽放到電子、化工、醫(yī)藥、食品、飲料、冶金和環(huán)保等領域。現(xiàn)正在開發(fā)反滲透技術在化工和石油化工中的應用，如：工藝用水的生產和再利用；廢液處理；水、有機液體的分離；電鍍漂洗水再利用和金屬回收等。食品工業(yè)正用反滲透技術開發(fā)奶品加工、糖液濃縮、果汁和乳品加工、廢水處理、低度酒和啤酒的生產。

電滲析技術目前已發(fā)展成為一個大規(guī)模的化工單元過程，廣泛用于苦咸水脫鹽，是電滲析技術應用最早且至今仍最大的應用領域，前景極好。鍋爐及工業(yè)過程用初級純水的制備是電滲析技術應用的第二大領域。近年來，我國廢水、污水排放量以每年1.8×10.kt的速度增長，全國工業(yè)廢水和生活污水每天的排放量近1.64×10 kt，其中約80%未經(jīng)處理而直接排人水域。因而，我國環(huán)保水處理方面對膜應用的需求量將很大，這一領域將成為水處理工業(yè)增長潛力最大的領域。