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美國的一種膜蒸餾組件

發布時間:2023-08-27 16:46:25

㈠ 陶瓷膜膜蒸餾通量

12至15噸每小時。
陶瓷膜,孔徑在50~100nm,對於發酵液固體及蛋白截留率還是比較高的,但是兩種膜的孔徑不同,通量也有較大差別。消旦基由於受到實際發酵菌體自溶情況的影響,對應截留污染也不拿謹一樣,三達孔徑分布窄在50左右,而久吾就要寬一點,具體遲沖每一批也不太一樣,一批料兩套膜也不一樣。具體我沒算過,一套8個組件大概180平左右,運行時通量大概12~15噸/小時左右

反滲透膜的發展史

年代發明的復合膜,由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成,透水量極大,除鹽率高達99%,是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效,因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前,反滲透膜技術都是被國外所壟斷,而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期,當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年,石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年,國家科委組織全國海水淡化會戰,組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年,會戰主力匯集中國浙江省的杭州市,組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間,他們一直用電滲析技術進行海水淡化,研製成功海洋監測專用微孔濾膜,建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年,中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是,因為經歷了十年浩劫,畢竟還是衰弱下去了,此時,遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年,國家海洋局以海水淡化研究室為主體,組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心,中國開始對膜技術重視了,但是,美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了,投入到了國家和民用中去了。
1992年,國家為了追趕膜方面技術與世界的差距,,國家科委軍頂,以「中心」為依託,組建國家液體分離膜工程技術研究中心,並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年,「中心」實行集團化分體管理,所轄三個控股的中外合資公司,兩個中資公司和一個研發中心。同年,杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世,從此,中國有了自己的反滲透膜產品,享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場,中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。

㈢ 膜蒸餾的優點

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

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

㈤ 想問一下正常的核污水是怎麼處理的

核廢水處理方法:

1、化學沉澱法

化學沉澱法是將沉澱劑與廢水中微量的放射性核素發生共沉澱作用的方法。廢水中放射性核素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大都是不溶性的,因而能在處理中被除去。

化學處理的目的是使廢水中的放射性核素轉移並濃集到小體積的污泥中去,而使沉積後的廢水剩餘很少的放射性,從而能夠達到排放標准。

此法優點是費用低廉,對數放射性核素具有良好的去除效果,能夠處理那些非放射性成分及其濃度以及流化相當大的廢水,使用的處理設施和技術都有相當成熟的經驗。

2、離子交換法

許多放射性核素在水中呈離子狀態,特別是經過化學沉澱處理後的放射性廢水,由於除去了懸浮的和膠體的放射性核素,剩下的幾乎是呈離子狀態的核素,其中大多數是陽離子。

並且放射性核素在水中是微量存在的,因而很適合離子交換處理,並且在沒有非放射性離子干擾的情況下,離子交換能夠長時間有效工作。

但是,該法存在一個較致命的弱點,當廢液中放射性核素或非放射性離子含量較高時,樹脂床很快會穿透而失效,而通常處理放射性廢水的樹脂是不進行再生處理的,所以一旦失效應立即更換。

離子交換法採用離子交換樹脂,適用於含鹽量較低的廢液。當含鹽量較高時,用離子交換樹脂來處理所花的費用比選擇性工藝要高。這主要是低選擇性的樹脂對放射性核素有很大的關聯。在放射性廢水凈化中,利用電滲析的方法可以增加離子交換工藝的利用效率。

3、吸附法

吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇。常用的吸附劑有活性炭、沸石、高嶺土、膨潤土、黏土等。

4、蒸發濃縮

蒸發濃縮法具有較高的濃縮因子和凈化系數,多用於處理中、高水平放射性廢水。蒸發法的工作原理是:將放射性廢水送入蒸發裝置,同時導入加熱蒸汽將水蒸發成水蒸氣,而放射性核素則留在水中。

蒸發過程中形成的凝結水排放或回用,濃縮液則進一步進行固化處理。蒸發濃縮法不適合處理含有揮發性核素和易起泡沫的廢水;熱能消耗大,運行成本較高;同時在設計和運行時還要考慮腐蝕、結垢、爆炸等潛在威脅。

為了提高蒸汽利用率,降低運行成本,各國在新型蒸發器的研製方面一直不遺餘力,如在蒸汽壓縮式蒸發器、薄膜蒸發器、真空蒸發器等新型蒸發器方面都有顯著成效。

5、膜分離技術

膜技術是處理放射性廢水的比較高效、經濟、可靠的方法。由於膜分離技術具有出水水質好、物料無相變、低能耗等特點,膜技術受到了積極的研究。

國外所採用的膜技術主要有:微濾、超濾、納濾、水溶性多聚物-膜過濾、反滲透(RO)、電滲析、膜蒸餾、電化學離子交換、液膜、鐵氧體吸附過濾膜分離及陰離子交換紙膜等方法。

6、生物處理法

生物處理法包括植物修復法和微生物法。植物修復是指利用綠色植物及其根際土著微生物共同作用以清除環境中的污染物的一種新的原位治理技術。

從現有的研究成果看,適用的生物修復技術類型主要有人工濕地技術、根際過濾技術、植物萃取技術、植物固化技術、植物蒸發技術。試驗結果表明,幾乎水體中所有的鈾都能富集於植物的根部。

微生物治理低放射性廢水是20世紀60年代開始研究的新工藝,用這種方法去除放射性廢水中的鈾國內外均有一定研究,但目前多處於試驗研究階段。

用微生物菌體作為生物處理劑,吸附富集回收存在於水溶液中的鈾等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且沒有二次污染物,可以實現放射性廢物的減量化目標,為核素的再生或地質處置創造有利條件。

7、磁-分子法

美國電力研究所(EPRI)開發出Mag-Mole-cule法,用於減少鍶、銫和鈷等放射性廢物的產生量。該法以一種稱為鐵蛋白的蛋白質為基礎,將其改性後,利用磁性分子選擇性地結合污染物,再用磁鐵將其從溶液中去除,然後被結合的金屬通過反沖洗磁性濾床得到回收。

8、惰性固化法

美國賓夕法尼亞州立大學和薩凡納河國家實驗室,已開發出一種將某些低放射性廢液處理成固化體以便安全處置的新方法。這一新工藝利用低溫(< 90℃)凝固法來穩定高鹼性、低活度的放射性廢液,即將廢液轉化為惰性固化體。

科學家們將最終的固化體稱作「 hydroceramic」(一種素燒多孔陶瓷)。他們稱,最終的固化體硬度非常大,性質穩定持久,能夠將放射性核素固定在其沸石結構中,這種制備過程類似於自然界中岩石的形成過程。

9、零價鐵滲濾反應牆技術

滲濾反應牆(permeable reactive barrier,PRB)是目前在歐美等發達國家新興起來的用於原位去除污染地下水中污染組分的方法。

PRB一般安裝在地下蓄水層中,垂直於地下水流方向,當污染的地下水流在自身水力梯度作用下通過反應牆時,污染物與牆體中的反應材料發生物理、化學反應而被去除,從而達到污染修復的目的。

這是一種被動式修復技術,很少需要人工維護、費用很低。Fe0-PRB技術作為PRB技術的一個重要分支,在許多國家和地下水污染處理的眾多方面得到了研究和發展

㈥ 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

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