『壹』 與蒸餾相比,膜蒸餾有哪些特點
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
膜蒸餾(MD)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程,它以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比,膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。
膜蒸餾技術有很多特點:
(1)膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;
(2)在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;
(3)該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;
(4)膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;
(5)在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源
『貳』 我公司生產硫酸氨產品,產生廢水cod大於2000.怎麼辦求方法,謝謝
實現煤化工廢水零排放的技術途徑
廢水零排放在國外稱之為零液體排放(ZLD),是指企業不向地表水域排放任何形式的廢水。2008年國家質量監督檢驗檢疫總局頒布的GB/T21534-2008《工業用水節水術語》中對零排放的解釋為企業或主體單元的生產用水系統達到無工業廢水外排。簡言之,零排放就是將工業廢水濃縮成為固體或濃縮液的形式再加以處理,而不是以廢水的形式外排到自然水體。
廢水零排放是個系統工程,包括兩個層次,一是採用節水工藝等措施提高用水率,降低生產水耗,同時盡可能提高廢水回用率,從而最大限度利用水資源;二是採用高效的水處理技術,處理高濃度有機廢水及含鹽廢水,將無法利用的高鹽廢水濃縮為固體或濃縮液,不再以廢水的形式外排到自然水體。
廢水處置方式-含鹽廢水處理
典型現代煤化工企業廢水零排放整體解決方案見圖 1。
含鹽廢水的處理通常採用膜濃縮或熱濃縮技術將廢水中的雜質濃縮,清水回用於循環水系統,濃液(高鹽廢水)排放至蒸發塘自然蒸發或機械霧化蒸發。膜濃縮技術具有處理成本低、規模大、技術成熟等優點,缺點是對進水水質要求較高、容易發生污堵、濃縮倍數不高。膜濃縮技術的主要原理為反滲透(RO),所產清水中COD、鹽類等濃度較低,清水回收率一般在60%至80%,高效反滲透(HERO)可達到90%。納濾是介於反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離和濃縮過程,與反滲透相比,其操作壓力和能耗更低,但應用於廢水處理尚處研究階段。
熱濃縮主要有多效蒸發、機械壓縮蒸發、膜蒸餾等方式,濃縮效率較高,但設備龐大、能耗高。其中多效蒸發技術比較成熟,在許多行業中已經得到應用,清水回收率一般在90%左右;膜蒸餾可利用工業廢熱等廉價能源,對無機鹽、大分子等不揮發組分的截留率接近100%,但該方法尚處於研究階段。
廢水處置方式-濃液處理
含鹽廢水處理後產生的濃液,也成為高鹽廢水,含鹽量通常高達20%(質量分數)以上。國內應用較多的濃液處置方式有蒸發結晶、焚燒、沖灰、自然蒸發塘、機械霧化蒸發等,國外還有深井灌注等方式。
蒸發結晶法是使濃液中的鹽分以結晶方式析出。美國通用公司的專有技術——蒸汽壓縮結晶技術是熱效率最高的。該技術設備投資大,目前已在南非Sasol公司的煤間接液化項目及波蘭Debienskd煤礦等處成功運行,國內僅神華集團有限責任公司煤制油項目採用該技術處理催化劑設備過程中產生的少量高鹽廢水,尚處於運行階段。
焚燒法是將濃液送入焚燒爐焚燒,產生以鹽類為主的殘渣。該技術能耗高、防腐要求高、穩定運行比較困難,國內煤化工行業尚無運行實例。某煤制天然氣項目提出採用這種處理方式,目前正在進行初步設計。
沖灰法是將濃液送至煤場噴灑或鍋爐沖渣,濃液中的鹽分和有機物最終進入灰渣。部分小型煤化工項目和電廠多採用這種處置方式。
自然蒸發塘法是建設面積足夠大的池塘,貯存溶液,利用自然蒸發的方式蒸騰水分,使鹽分留在塘底,一般需要對蒸發塘採用相應的防滲措施。該方式比較適合於降雨量小、蒸發量大、地廣人稀地區的煤化工項目。
機械霧化蒸發是在自然蒸發的基礎上增加機械霧化蒸發器,高效增加蒸發速度,英國Horizon集團的專利設備——Parkwater機械霧化蒸發器是高效的高濃鹽水蒸發設備。該設備佔地成本低,節省投資成本。以我國西北地區自然蒸發量2000mm,濃水排放150t/h,年排放8000小時為例:
1.蒸發塘規模:自然蒸發塘需佔地120萬平方米,如增加Parkwater機械霧化蒸發器,蒸發塘只需佔地10萬平方米,體量40萬平方米,塘深可設4米。
2.蒸發塘建造投資大小:自然蒸發塘除土地成本外,每平方米建設成本約400元,即共需4.8億元。如增加Parkwater機械霧化蒸發器,除土地成本外,每立方米造價約400元,即共需4千萬元。
3.蒸發塘噸水處理成本:自然蒸發塘無能耗,Parkwater機械霧化蒸發器噸水能耗成本約2元。
4.土地成本:Parkwater機械霧化蒸發器可以節省土地110萬平方米,節省土地成本4.4億。
深井灌注法目前在美國、墨西哥等國家有應用實例。這種方式對自然地質條件要求很高,我國目前尚無相關法律法規和標准技術支持。
『叄』 用疏水層析法分離一種蛋白質類葯物的具體步驟
超濾是一種具有分子水平的薄膜過濾手段,超濾膜作為分離介質,以膜兩側的壓力差為推動力,將不同分子量的溶質進行選擇性分離。超濾過程一般是在常溫低壓下進行的,對分離熱敏性、保味性和易發生化學變化的物質最為適用。在生物合成葯物中主要用於大分子物質的分級分離和脫鹽濃縮,小分子物質的純化,醫葯生化制劑的去熱原處理等。
1除熱原
制劑中去除熱原一般是利用活性碳反復吸附,該方法勞動強度大、損耗大、得率低。超濾去除熱原的原理是使用小於熱原分子量的超濾膜攔截熱原,該方法已經得到美國食品與醫葯管理局認證,具有勞動強度小、產品得率高、產品質量好的優點。
上海第四制葯股份有限公司採用卷式超濾器小裝置,以截留分子量2萬的膜進行了硫酸(雙氫)鏈黴素葯除熱原試驗,試驗結果表明,採用超濾法代替傳統的活性炭吸附熱原,對於硫酸(雙氫)鏈黴素生產是可行的。上海福達制葯有限公司採用截留分子量1萬的磺化聚醚碸膜(SPES),進行黃芪注射液的除熱原超濾,再經活性炭吸附,使產品熱原合格率從原來的經常波動到目前的100%合格。上海天廚味精廠採用截留分子量為1萬的SPES超濾膜,對丙氨酸、谷氨酸、賴氨酸等氨基酸溶液除熱原,通過鱟試劑法測試結果,結果均為陰性。
由於葯液有效成分(如黃酮類、生物鹼類、總甙類等),其分子量都在1000以下。故對制葯制劑尤其是注射劑使用超濾除熱原是最適合的。空軍北京醫院葯局用超濾法制備了復方丹參、茵梔花、生脈3種復方中草葯注射液,所得超濾產品澄清度好,放置3個月後,無沉澱出現。用化學分析法對注射液中的鞣質、蛋白質、澱粉等項含量進行測定,結果顯示超濾過的產品中,上述雜質的含量均低於衛生標准,除雜質的效果很好。實驗證明,經超濾處理後的去熱原注射液並不會使原方有效成分損失。如復方丹參超濾品測得的281nm光密度值較高,薄層層析檢測出有原兒茶醛斑點,可見的斑點及其熒光點多且清晰。張英輝採用超濾法去除人參皂苷熱原,結果發現:超濾法可有效的去除熱原,又可有效的減少人參總皂苷的損失,該法簡便、可靠、效果好,可用於去除人參皂苷熱原。
北京中醫葯大學葯廠對比了活性碳和超濾兩種工藝,發現對清開靈注射液除熱原,兩種工藝均可行,但超濾法得到產品中:黃岑甙的含量高,產品顏色淺,微粒數量明顯少。利用超濾膜過濾川參通注射液、冠舒注射液、松梅樂注射液及大輸液中的熱原,實驗表明,葯液通過超濾後,熱原的截除率獲得滿意的結果,達到葯典的規定,去除熱原是可靠的。超濾不但可去除熱原,還能去除大於膜孔的高分子物質,提高注射液的澄明度和穩定性,而且超濾膜孔徑越小,脫色作用越明顯。
2小分子精製
對於抗生素類的小分子物質,其傳統的生產過程,要經過過濾、萃取、濃縮、結晶等工藝,存在過程冗長、收率低、能耗大等缺點,而且在精製過程中有微量大分子雜質殘留,如蛋白質、核酸、多醣等,這些雜質可能對人體產生副作用。利用超濾膜可以除去大分子雜質,簡化操作工藝。
青黴素是一種熱敏性物質,其活性單位受環境影響較大,溫度稍高或者處理時間延長均會導致活性單位降解。因此青黴素精製要求在15℃以下快速完成。目前青黴素精製過程中,需要加入十五烷基溴化吡啶作為破乳劑,而該破乳劑毒性大、價格昂貴,採用超濾工藝去除發酵副產品和殘留物以及一些可溶性蛋白質,無需加入破乳劑,而且過程簡單快捷。
超濾系統已應用於紅黴素、青黴素、頭孢菌素、四環素、林可黴素、慶大黴素、利福黴素等抗生素的過濾生產。美國Merck公司利用截留分子量為2.4萬的超濾膜過濾頭黴素發酵液,收率比鋪有助濾劑層的鼓式真空過濾機高出2%,達到98%,材料費用降低2/3,設備投資費用減少20%。另外利用超濾膜可有效地對頭孢菌素C發酵液進行加工處理,而不使膜堵塞或結垢,提高回收率,使得濃縮液中頭孢菌素C的濃度比原發酵液中的更高。韓少抑等利用超濾膜提純螺旋黴素,發現:截留分子量為5000的芳香聚醯胺超濾膜能去除蛋白等大分子雜質,起到納濾預處理作用。
維生素C是人體必需的一種營養成分,在醫學和營養學上有著廣泛的應用。目前,維生素C的生產方式主要有兩種:萊式法和兩步發酵法。其中兩步發酵法是我國科技人員首創的生產工藝,此工藝工程中常採用加熱沉澱法去除雜質,既耗能又造成有效成分古龍酸損失,收率也低。採用超濾膜系統代替加熱沉澱法去除發酵液中殘留的菌絲體、蛋白質和懸浮微粒等雜質,省去了預處理、加熱、離心等工序,既節約了能耗又提高了古龍酸的收率。
中葯中有效成分的分子量大多不超過1000,而無效成分如澱粉、多糖、蛋白質、樹脂等雜質的相對分子質量均在5萬以上。因此,用截留分子量適宜的超濾膜能夠很容易地將兩者分開。與傳統的化學分離方法相比較,膜分離的方法不僅效率高、操作簡便,而且成本低、經濟效益好,所以越來越多地被人們所採用。
3大分子精製
隨著生物技術的發展,大分子類葯物數量急劇增加,由於該類產品具有熱不穩定性,超濾的低溫快速過濾特性成為該類物質精製的重要方法。
利用截留分子量為2萬PS管式超濾膜系統濃縮植酸酶發酵液的實驗顯示,植酸酶的濃縮倍數可以達到6.53倍,濃縮收率為99.69%,截留率為99.93%。
利用PAN超濾膜從藏氂牛血中分離純化凝血酶的實驗顯示,所得凝血酶平均比活為38.24IU/mg,比傳統方法所得比活提高2倍。
利用超濾膜從豬血中純化SOD的方法有三個優點:①除去大量的小分子雜質;②濃縮SOD可節省隨後使SOD沉澱所需的溶劑;③能大大提高後續熱變性純化的效果,SOD總回收率達62%,比活性達5000U/mg。
在丙種球蛋白製品的生產過程中將超濾技術用於蛋白質的脫醇和濃縮。
將超濾技術用於人血白蛋白濃縮和脫醇。
採用超濾法濃縮分離免疫初乳中的抗體,以上這些應用都取得了良好濃縮效果。
用超濾法把高分子多糖類化合物單獨分離出來,制備具有特殊葯理作用的葯物,使中葯不同分子量組分用於不同的治療目的,達到葯物的綜合利用,是膜分離的重要功能。
選用截留分子量為5萬的PS超濾膜替代醇沉法處理板藍根水提液,實現了高效、節能。
利用CA超濾膜濃縮銀耳浸提液,其產品收率較常規濃縮方法提高了22.4%,同時縮短了濃縮時間。
採用超濾一滲濾法,改進香菇多糖的提取純化工藝,提高產品收率、降低生產成本。
用超濾法代替透析法去除海洋真菌多糖提取液中的小分子雜質,結果表明超濾法所得產品的得率和多糖含量都高於透析對照組,另外多糖中的色素大部分會被超濾膜吸附,這對提高粗品多糖含量是有利的。
中空纖維超濾膜可以有效提取六味地黃湯活性多糖,工藝簡單,生產周期短。
4膜蒸餾
膜蒸餾是利用疏水性微孔膜將兩種溫度不同的水溶液分隔開,在膜兩側水蒸氣壓力差的作用下,熱側的水蒸氣通過膜孔進入冷側,在冷側冷凝下來。膜蒸餾與常規蒸餾中的蒸發-傳送-冷凝過程相同。兩者都以氣-液平衡為基礎,都需要蒸發潛熱以實現相變。相對於常規分離過程,其優點是:①理論上100%分離離子、大分子、膠體、細胞及其他不揮發性物質;②操作溫度比傳統蒸餾過程低;③操作壓力比過程低;④對膜的機械性能要求低;⑤適於特種物質分離,而且可以分離極高濃度的物質,甚至可以產生結晶;⑥高效。將膜蒸餾用於熱敏性物質的濃縮,能很好地發揮其低溫濃縮的特性。青黴素作為抗生素應用於臨床已有50年歷史,一般採用溶媒萃取法提取,但提取過程復雜。利用直接接觸式膜蒸餾濃縮青黴素水溶液,濃縮過程比較穩定。益母草和赤芍是中醫臨床常用中葯,水蘇鹼和芍葯苷是兩者指標性成分,皆為水溶性,沸點比水高。將真空膜蒸餾法用於益母草與赤芍提取液的濃縮是可行的,具有效率高、耗能少、操作方便的優點,且有效成分的截留率為100%。
『肆』 厲害了,新技術能從鹽水裡提取出100%的水
『伍』 直接接觸式膜蒸餾的膜蒸餾技術的原理
膜蒸餾技術傳質和傳熱模型如圖所示,當多組分的熱流體流過多空膜的熱側。多孔疏水膜內的作用之一是可容將溫度和組成不同的兩種料液隔開,其二是在膜兩側蒸汽壓差的作用下,揮發性的輕組分以蒸汽形式通過膜孔,以擴散形式從膜熱側到達冷側,冷凝,這就是膜蒸餾的基本過程。需要指出的是所謂冷側既可以設一與膜保持一定Z距離的冷壁(即間接接觸式),也可以不設冷壁直接與冷卻水相接(直接接觸式)兩種冷卻方式。膜蒸餾技術以其能常壓低溫操作、可利用廢熱等優點,被認為能用於海水淡化、超純水的制備、非揮發性物質水溶液的濃縮和結晶、回收水溶液中的揮發性物質等方面。
『陸』 污水處理膜技術的發展階段及現狀!需要相關資料!
膜分離技術的發展和現狀
膜分離是人們所掌握的最節能的物質分離(包括分級、純化、精製、濃縮)技術之一。近三十年來發展極其迅速,已從單純的海水與苦鹹水脫鹽、純水及超純水的制備、工業用水的回用,逐步拓展到環保、化工、醫葯、食品、航天等領域中,以每年大於10%的速率遞增,發展前景備受關注。
自20世紀60年代Loeb和Saurirajan研製成功了世界第一張非對稱型醋酸纖維素反滲透膜以來,大規模海水淡化就變成了現實;20世紀70~80年代開發的超濾、氣體分離膜等也已進入工業應用;80~90年代建成無水酒精滲透氣化裝置,現已大規模推廣應用於有機物的回收和脫水;90年代以來被稱之為膜接觸器(membrane contactor)的膜萃取、膜吸收、膜汽提(membrane-based striping)、膜蒸餾(membrane distillation)等,為膜技術全面溶入大化工(流程工業:包括石油化工、化工、精細化工、制葯、食品、發酵工程)領域提供了技術支持;近幾年來膜促進傳遞(facilitated transport)、膜反應器(membrane-reactor)、膜感測器(membrane sensor)、控制釋放(controlled release)等膜技術發展很快,膜式燃料電池(membrane fuel cell)則成為當今發達國家探索研究的熱點。
目前膜分離技術已被廣泛地用於水處理領域如海水淡化、苦鹹水脫鹽、超純水製取;醫葯工業,人工臟器如人工腎
(artificial kidney)、膜式氧合器(membrane oxygenator)、人工肝的制備,以及葯劑的濃縮、提純;食品工業,如果汁和果肉等的濃縮、飲料的滅菌和純清、從家畜等動物的血液中提取蛋白質;石油化學工業,如天然氣中回收氦,合成氨廠尾氣中回收氫、石油伴生氣二氧化碳的回收、輕烴氣流中脫除硫化氫等;環境保護,如廢水(電鍍廢水、印染廢水、石油化工廢水、食品制葯工業廢水)中有用物質的回收,以及城市生活污水和放射性廢水的處理等。
膜與膜技術的應用領域十分廣闊,在當今世界高技術競爭中,也佔有極其重要的位置,特別是載人航天、大洋深海探索研究與開發中離不開它,因而深受發達國家的關注。歐盟、日本、美國等早年在膜材料的基礎研究和應用開發方面投入大量人力、物力,加拿大、義大利、荷蘭和英國等也在膜的基礎研究和開發應用上做出了大量的貢獻。這些國家(如美國的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷蘭的norit等公司)在膜元件的制備技術上處於絕對領先的地位。
中國膜科學技術開始於1958年離子交換膜的研究;20世紀60年代研究反滲透膜,曾組織全國海水淡化會戰,大大促進我國膜科學技術的發展;70年代就已開發出反滲透(reverse osmosis)、超濾(ultrafiltration)、微濾(microfiltration)和電滲析(electrodialysis)等器件設備,隨後投入工業應用;80年代起除繼續發展液體分離之外,氣體膜分離和滲透氣化等已走過了開發和研究階段,現在已進入工業應用階段,其它新技術也在不斷研究開發之中。
膜科學與技術的發展與應用可分為膜元件的製造、膜設備的研製、膜軟體的研發、膜應用四個環節。膜製造商只保證膜本身的標准分離性能,即在規定測試條件下的分離性能;膜硬體與膜軟體是膜分離工程公司的工作,膜分離工程公司首先根據市場需求和用戶要求分離的物料性狀和目標產物標准進行實驗研究,在滿足用戶要求的條件下確定膜元件的種類和數量,膜分離穩定運行的條件和清洗恢復條件,這就是膜軟體;膜硬體就是膜元件和膜設備,膜設備實質上是機電一體化設備,膜元件是膜分離設備的核心,設備的其它部分都是為膜元件分離功能的發揮提供運行條件(溫度,壓力,流速流量等)的;膜軟體是靠膜硬體來運行的,膜硬體的設計製作基礎是膜軟體;膜用戶只能按照與膜分離工程公司達成的一致嚴格執行《膜分離設備運行規范》的要求,將膜分離設備與自己流程的前後工序連接運行以達到自己對膜分離工序所確定的運行目標。近年來膜過程(膜軟體、膜硬體)的國內市場已經進入成熟期(高速增長,價格穩定)。
膜技術的主要分離過程
國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)將膜定義為:一種三維結構,三維中的一度(如厚度方向)尺寸要比其餘兩度小得多,並可通過多種推動力進行質量傳遞。這樣膜過程就應該被定義為以膜為介質進行質量傳遞的一種化工單元過程或化工單元操作;很顯然膜分離屬於化工單元操作。
膜分離技術按傳質推動力可分為壓力差、濃度差、溫度差、電位差等推動力膜;按膜組件結構可分為平板(盒式)膜、螺旋卷式膜、中空纖維膜、管式膜等;按功能層材料可分為無機膜(陶瓷膜、金屬膜、碳分子篩膜等)和有機膜。
微濾、超濾、納濾(nanofiltration)與反滲透都是以壓力差為推動力的液體膜過程,當膜兩側存在一定壓力差時,可使一部分溶劑及小分子的組分透過膜,而微粒、大分子、鹽的離子等被膜截留下來,從而達到分離目的。四個過程的透過機理基本相同,主要是被分離物顆粒或分子、離子的大小和所採用膜的結構與性能有所差異。按照國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)對這四種膜過程的定義,微濾(MF)是指大於0.1μm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;超濾(UF)是指不大於0.1μm大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;反滲透(RO)是指高壓下溶劑逆著其滲透壓而選擇性透過的膜過程;納濾是指不大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程。微濾的壓差范圍為0.10~0.20MPa;超濾的壓差范圍為0.10~0.50MPa; 反滲透被用於截留溶液中的鹽或其它小分子物質(分子量小於200),所施加的壓力在2MPa左右,也可高達10MPa;納濾用以分離分子量約為幾百至幾千的溶液組分,其壓差范圍為0.5~2.0MPa。
電滲析是在電場作用下使溶液中的陰、陽離子選擇性地分別透過陰、陽離子交換膜,進行定向遷移的分離過程。該過程主要用於苦鹹水脫鹽、飲用水制備、工業用水處理等。近十多年來,開始應用於有機酸脫鹽與純化、廢酸鹼回收等;膜電解過程中,在兩電極上存在電化學反應,並有氣體產生,主要在氯鹼工業中用於大規模生產離子膜級氫氧化鈉。
氣體分離膜是指在壓力差下,利用氣體中各組分在膜中滲透速率的差異,達到各組分分離的過程。氣體分離膜已大規模用於合成氨廠的氮、氫分離,空氣富氧、富氮,天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。
滲透氣化與蒸汽滲透(vaper permeation)均是利用待分離混合物中某組分具有優先選擇性透過膜的特點,使料液側優先滲透組分以溶解-擴散透過膜而實現分離的過程。兩者的差異在於滲透汽化過程採用負壓操作,進料物流為液態,優先透過膜的組分在膜下游側汽化,並在冷凝器中冷凝和收集;而蒸汽滲透採用正壓操作,進料物流為氣相,常為對膜具有相互作用的有機分子透過膜。滲透氣化主要用於有機物脫水(親水膜)、水中有機物的脫除(疏水膜)、有機混合物分離等方面的應用,被認為是最有希望取代高能耗精餾技術的膜過程,其中有機溶劑脫水及水中有機物脫除已有工業裝置;蒸汽滲透適用於空氣中有機溶劑的回收,隨著環保意識的增強,蒸汽滲透將會獲得較大的推廣應用。
另外還有兩類正在開發與推廣應用的新型膜技術:一類是目前稱之為膜接觸器,包括膜基吸收、膜級萃取、膜蒸餾、膜基汽提等。在這些過程中,膜介質本身對待處理的混合物無分離作用,主要利用膜的多孔性、親水性或疏水性,為兩相傳遞提供較大而穩定的相接觸面,可克服常規分離中的液泛、返混等影響,因而近十餘年來,深受化工界的關注;另一類是以膜為關鍵技術的集成分離過程,包括膜與蒸餾、膜與吸附、膜與反應等相結合的集成過程,具有常規分離過程所不能及的優點,也正在受到重視和發展。
隨著科學技術的發展,人們模仿生物膜的某些功能,研製出各種功能的合成膜,應用於日常生活與工業生產過程中。可以認為,膜產業已成為21世紀發展最快的高新技術產業之一。
http://wenku..com/link?url=jXA21_ggIENbKblGrdKo56PVI3W_nakV4uuuYRS9xiY_btaO4ZOrmW-3WOjIgo1mF2MYoDXihZ6oU2HKVM-67NhDEdq-zG4SSETB3m0xxBS
『柒』 反滲透的濃水一般怎麼處理,求助請問反滲透的濃水
常見的反滲透濃水處理方式有:提高回收率、直接或間接排放、綜合利用、蒸發濃縮以及去除污染物。
1、蒸餾—結晶技術工藝
蒸餾法處理濃鹽水脫鹽多採用蒸餾一結晶工藝。它是淡化脫鹽方法,工業廢水的蒸餾法脫鹽技術基本上是從海水淡化技術基礎上發展而來的。該技術是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發,再把蒸汽冷凝成淡水、濃縮液進一步結晶制鹽的過程。該方法的技術類型主要有多效蒸發、蒸汽壓縮冷凝及多級閃蒸等。
2、膜蒸餾一結晶技術
採用膜蒸餾分離技術加蒸發結晶組合的方式。與其它的膜分離過程相比,具有截留率高、能耗低、設備簡單,能處理反滲透等不能處理的高濃度廢水等優點,其有節能環保的優勢膜蒸餾一結晶是膜蒸餾和結晶兩種分離技術的耦合。
首先膜蒸餾過程中去除溶液中的溶劑,將料液濃縮至過飽和狀態然後在結晶器中得到晶體,該過程中溶劑的蒸發和溶質的結晶分別在膜組件和結晶器中完成該技術可以利用低熱值廢熱,節約能耗時低溫的操作條件對膜和設備的機械性能要求較低,可減少總的設備投資和維修成本。
3、濃鹽水低溫利用—蒸發-結晶工藝
濃鹽水低溫利用—蒸發-結晶工藝,採用海水淡化工程中的成熟技術,降低溫余熱作為熱源,利用蒸餾濃縮工藝將高含鹽水多效蒸發,回收蒸發淡水作為補充水,蒸發結晶後的殘留鹽渣作為次生廢物進一步處理,實現高含鹽水的零排放與回用。
(7)膜蒸餾技術能耗擴展閱讀
隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全。對於保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
工業廢水的處理雖然早在19世紀末已經開始,並且在隨後的半個世紀進行了大量的試驗研究和生產實踐,但是由於許多工業廢水成分復雜,性質多變,至今仍有一些技術問題沒有完全解決。這點和技術已臻成熟的城市污水處理是不同的。
濃水在工業上一般認為是普通水變為脫鹽水除去的部分,也就是說普通水=濃水+脫鹽水。
『捌』 蒸餾法海水淡化的實驗過程
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。
『玖』 比較膜蒸餾與蒸發的差異,為什麼說膜蒸餾與蒸發過程
比較膜蒸餾與蒸發的差異,為什麼說膜蒸餾與蒸發過程
(1) 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題,海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有:電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功,可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化,具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點,使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
(2) 超純水的制備
由於膜的疏水性,原則上只允許水蒸氣通過微孔,因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後,水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用注射水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功,使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
(3) 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比,其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行,即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度,甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究,結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下,苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究,質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
(4) 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性,結果表明,採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象,表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。