膜分离技术分离原理及应用行业介绍

　　膜分离技术应用行业及前景

　　摘要：膜分离技术经过半个多世纪的发展,在能源、电子、化工、医药、食品、汽车、家电、环保等领城发挥着其独特的重要作用。据市场分析指出, 我国今后10 年内膜法水处理工程将以4 0 ％ 的年增长率高速发展, 水作为一种战略资源正在得到前所未有的重视, 国家发改委组织实施的《城市和海水利用高新技术产业化专项》, 国家发改委、科技部、商务部联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》, 均把膜技术产业放到重要的位置。

　　膜分离原理  

　　膜可以是固相、液相或气相。膜的结构有均质和非均质。 膜可以是中性也可以是带电的，但必须具有选择性通过物质的特性。

　　它的工作原理为：一是根据混合物物质的质量、体积、大小和几何形态的不同，用过筛的方法将其分离；二是根据混合物的不同化学性质分离开物质，物质通过分离膜的速度( 溶解速度) 取决于进入膜内的速度和进入膜的表面扩散到膜的另一表面的速度( 扩散速度) 。而溶解速度完全取决于被分离物与膜材料之间化学性质的差异, 扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关, 速度愈大, 透过膜所需的时间愈短, 混合物透过膜的速度相差愈大, 则分离效率愈高。

　　膜分离的应用

　　自20 世纪50 年代膜分离进入工业应用以后,每10 年就有一种新的膜分离过程得到新应用。膜分离技术的优势不断强化, 在各工业得到广泛的应用。

　　（1）水处理  饮用水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等。微滤可去除悬浮物和细菌; 超滤可分离大分子和病毒; 纳滤可去除部分硬度、重金属和农药等有毒化合物, 反渗透几乎可除去各种杂质, 电渗析可除氟, 膜接触器可去除水中发性有害物质, 因此, 欧、美、日等国家和地区将膜分离技术作为21 世纪饮用水净化的优选技术。

　　早在20 世纪70 年代反渗透法使电镀废水得以循环再用；美国PPG 公司公开用超滤处理阳极电涂电漆废水技术， 荷电型超滤膜使汽车等行业广为采用的电泳漆工艺实现了清洁生产。用超滤和反渗透组合系统处理电泳漆废水后， 废水中的树脂涂料几乎全部除去，总溶解固形物的去除率可达97% ～98 %, 水中总溶解固形物的浓度可以降到13～33mg /L ，完全符合清洁水的水质要求 。

　　无机膜和渗析结合是钛白废水回收再用的好途径；电渗析-离子交换树脂耦合的EDI 技术可部分代替离子交换而无需酸、碱再生, 双极膜技术可实现各种废酸、废碱、废盐水的回收再用; 超滤法使纺织上浆的聚乙烯醇废液浓缩回用。

　　膜法处理技术在印染工业上应用也使印染废水中的染料和水同时回用 ; 反渗透法成功地将尼龙的单体己内酰胺浓缩回收; 超滤将成为每年数亿t 含油废水回注的关键技术, 还可对洗毛废水、脱毛废水、脱脂液废水、摄影废水和放射性废水等进行处理; 用超滤和反渗透处理水溶性切削油废水完全能达到要求。

　　（2）医疗医药  人工肾主要为中空丝型, 分为透析型和过滤型,主要是通过由透析膜相隔的血液和透析液中各成分之间的浓度差所造成的扩散, 达到清除血液中废物和有害杂质的目的。  膜分离在制药领域中的应用非常广泛, 根据不同的应用范围, 采用膜电解、电渗析、透析、微滤、超滤或反渗透技术, 将药的有效成分分离、纯化。

　　膜分离在生化制药方面的应用最早，曾用于酶、激素、核酸、病毒、多肽、疫苗、血清制剂以及蛋白质制剂的浓缩、脱盐精制等。超滤法去除右旋糖苷注射液热原; 微孔精密过滤器用于丝裂霉素、妥布霉素、阿霉素、柔红霉素等大生产的分离过滤, 用于葡萄糖与活性炭混合液的分离。电渗析已用在血浆的处理、免疫球蛋白和其他蛋白质的分离。