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美国原装进口膜元件 陶氏 FILMTEC 膜元件 ? FilmTec 公司是陶氏化学公司的全资子公司 -

117 - 变成两股流体,即透过液和浓缩液. 膜法液体分离技术一般可分为四类:微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO),它们的过滤精 度按照以上顺序越来越高. 微滤(MF) 微滤能截留 0.1~1 微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能 阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般 为0.7bar. 超滤(UF) 超滤能截留 0.002~0.1 微米之间的颗粒和杂质,超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通 过,但将有效阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表征超滤膜的切割分子量一般介于 1,000~100,000 之间,超滤膜两侧的运行压差一般为 1~7bar. 纳滤(NF) 纳滤是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为

1 纳米(0.001 微米)而得 名,纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间,它截留有机物的分子量大约为 200~400 左右,截留溶解 性盐的能力为 20~98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液,如氯化钠及氯化 钙的脱除率为 20~80%,而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为 90~98%.纳滤膜一般用于去除地表水的有机物 和色度,脱除井水的硬度及放射性镭,部分去除溶解性盐,浓缩食品以及分离药品中的有用物质等, 纳滤膜两侧运行压差一般为 3.5~16bar. 反渗透(RO) 反渗透是最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于

100 的有机物,但允许水 分子透过,醋酸纤维素反渗透膜脱盐率一般可大于 95%,反渗透复合膜脱盐率一般大于 98%.它们广

10 进水含盐量 mg/l 100,000 图3.1 主要脱盐过程 20,000 50,000 8,000 12,000

50 50

50 2,000 50,000 10,000

600 300 海水反渗透 低能耗苦咸水反渗透 反渗透法 电渗析法 离子交换法 蒸馏法 苦咸水反渗透 陶氏 FILMTEC?膜元件 >

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118 - 泛用于海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及 特种分离等过程,在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低操作费用和废水排放量.反渗透膜两侧的 运行压差当进水为苦咸水时一般大于 5bar,当进水为海水时,一般低于 84bar. 3-3 反渗透和纳滤原理 渗透 我们知道渗透是指稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗透膜或纳滤膜)进入浓溶液 (浓水)侧的溶剂(水分子)流动现象. 渗透压 定义为某溶液在自然渗透的过程中,浓溶液侧液面不断升高,稀溶液侧液面相应降低,直到两侧形成 的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移,溶液两侧的液面不再变化变化,渗透过程达到平衡点,此时的液 柱高差称为该浓溶液的渗透压. 反渗透原理 即在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液 侧时,水分子自然渗透的流动方向就会逆转,进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净 化产水(请参见下图). 纳滤原理 纳滤与反渗透没有明显的界限.纳滤膜对溶解性盐或溶质不是完美的阻挡层,这些溶质透过纳滤膜的 高低取决于盐份或溶质及纳滤膜的种类,透过率越低,纳滤膜两侧的渗透压就越高,也就越接近反渗 透过程,相反,如果透过率越高,纳滤膜两侧的渗透压就越低,渗透压对纳滤过程的影响就越小. 反渗透 纳滤 微滤 颗粒过滤 离子和分子 微米