隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展要求、社會發(fā)展要求、環(huán)境保護意識和標準的提高,膜分離作為一項新的高科技環(huán)保技術已經(jīng)越來越受到有關部門的重視。膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純技術,是以外界能量為動力,憑借各組分在膜中傳質的選擇性差異,對多組分流體物質進行分離、分級、提純和富集的方法,它是一大類技術的總稱,常規(guī)的和液體處理有關的膜技術主要包括微濾(MF)、超濾UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)以及電滲析(ED)等。這些膜分離技術均是利用特殊制造的多孔材料,選擇性地分離水和水中的雜質,以達到人們特定的目的。本文重點對反滲透(RO)技術及其應用進行研究分析。
膜分離的基本原理
分離膜具有選擇透過性,所以它可以使有的混合物質通過,有的截留。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于,分離膜可以在分子范圍內進行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發(fā)生相的變化和添加助劑。但是,不同的膜分離過程,他們使物質截留、通過的原理有的類似,有的則完全不一樣??偟膩碚f,分離膜之所以能使混在一起的物質分開,不外乎兩種手段,即根據(jù)混合物物理性質的不同或者根據(jù)混合物的化學性質不同。
膜分離的過程及特點
把膜制成適合使用的構型,與驅動設備(壓力泵、或電場、或加熱器、或真空泵)、閥門、儀表和管道等聯(lián)成設備,在一定的工藝條件下操作,就可以來分離水溶液或混合氣體。
透過膜的組分被稱為透過流分,這種分離技術就被稱為膜分離技術。物質選擇透過膜的推動力可分為兩類:一是借助外界能量,物質發(fā)生由低位向高位的流動;二是化學位差為推動力,物質發(fā)生由高位向低位的流動。作為一種新型高科技技術,膜分離具有高效;能耗低;工作溫度在常溫附近、設備操作簡單;維護方便,運行穩(wěn)定;規(guī)模和處理能力范圍很大;設備體積小;占地少等特點,因而也使其越來越受到關注,在市場中的占比也逐年在提高,應用范圍也越來越廣。
常規(guī)膜分離方法
膜分離方法是以天然或人工合成的高分子薄膜,以外界的能量或化學位差為推動力,對雙組份或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。目前常規(guī)的膜分離方法主要包括:微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。另外還有控制釋放、生物膜法、膜傳感器、膜法氣體分離、液膜分離法、膜電解等。
反滲透膜在廢水處理方面的應用
反滲透是目前最微細的過濾技術。反滲透膜可阻擋所有溶解的無機分子以及任何相對分子質量大于100的有機物,而水分子可通過薄膜成為純水。其對水中二價離子的脫除率最高可達99.5%,對一價離子的脫除率也在95%以上。海德能的反滲透膜廣泛應用于太空水、純凈水、超純水的制備;酒類制造及飲料生產(chǎn)用水;醫(yī)藥、電子等行業(yè)用水的前期制備;化工工藝中水的濃縮、分離、提純及純水制備;鍋爐補給水的除鹽和軟化;海水、苦咸水淡化;造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水、中水及工業(yè)廢水的回用。
結論
與傳統(tǒng)的處理技術相比,由于反滲透膜分離技術具有操作方便,設備簡單,節(jié)能,分離效率高等優(yōu)點,它在現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展和人民日常生活中扮演著越來越重要的角色。該技術已廣泛應用于化工、電子、輕紡、醫(yī)藥、印染、發(fā)電、造紙、農(nóng)業(yè)、食品、冶金、海水淡化、污水處理等各行業(yè)。