常见膜分离技术介绍及分类
膜分离是用膜分离水溶液中某些物质的方法的总称。目前废水处理常用的方法有透析、电渗析、反渗透和超滤。
膜分离技术具有以下共同特点:分离过程无相变,能量转换效率高;分离在常温下进行,特别适用于热敏性物料,如分离、分类和浓缩果汁、酶、药物等。适用范围广,分离效率高;紧凑型设备、占地少,操作简单,易于自动化。
一、透析法
人们早就发现,一些动物膜,如膀胱膜、羊皮纸(一种将羊皮刮薄制成的纸),可以分离水溶液中的一些溶质。比如盐能渗透羊皮纸,糖、淀粉胶不能。这种选择性膜称为半透膜,利用半透膜的选择性透过性来分离或浓缩溶质的方法称为透析法。
二、电渗析法
电渗析是一种膜分离操作,其中溶液中的离子在DC电场力和电势差作为驱动力的作用下,利用离子交换膜的选择性渗透性(与膜电荷相反的离子穿过膜,但相同的离子被膜捕获)定向移动以除去或富集电解质。其中,使用的离子交换膜有两种。只允许阳离子通过的膜叫阳离子膜,只允许阴离子通过的膜叫阴离子膜。
在传统的电渗析器中,两种膜交替成对平行排列,膜空间形成小室。两端加电极施加电场,电场方向垂直于膜平面。
三、超滤
(1)超滤工艺
超滤是由压力驱动的筛网分离过程。超滤膜主要用于大分子、胶体、蛋白、颗粒的分离。分离和浓缩。超滤膜分离大分子溶质的主要过程如下:
1.吸附在膜表面和微孔上;
2.膜表面的机械拦截;
3.留在微孔中被去除,
在超滤过程中,在给料施加一定压力后,聚合物、胶体被半透膜截留,而溶剂和低分子物质、无机盐渗透到膜中。超滤膜选择性表层的主要作用是形成一定大小和形状的孔隙,其分离机理主要依靠物理筛选。