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本文作者：張慶軍作者單位：吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司

膜分離過(guò)程的特點(diǎn)

膜就是在一個(gè)或兩個(gè)流體相之內(nèi)一層吧流體相分離開(kāi)來(lái)的凝聚相物質(zhì)。膜的凝聚性的形式可以是液態(tài)、固態(tài)甚至是氣態(tài)；膜可以是均一相也可以是復(fù)合相，但復(fù)合相的膜相與相之間擁有不同的相表面，因?yàn)椴徽撃さ暮穸缺〉胶纬潭榷夹枰獌蓚€(gè)或兩個(gè)以上的界面，而膜也正因?yàn)檫@兩個(gè)甚至多個(gè)界面達(dá)到分割流體物質(zhì)的功效。此外膜的面積可大可??；膜在流體相中既可以獨(dú)立存在也可以依附在載體或支持體的微孔之中。膜分離的過(guò)程是由濃度差、壓力差、分壓差、電位差等梯度差異推動(dòng)的。可分為過(guò)濾式膜分離、液膜分離以及滲析式膜分離三種形式。

1過(guò)濾式膜分離

以溶液為例，待處理的溶液置于分離器（固體膜）的一側(cè)，在自身形成的壓力差或額外增加壓力的作用下，透過(guò)膜的部分物質(zhì)成為滲濾液，而留下的部分溶液則為濾余液。若為混合氣體則為滲濾氣和濾余氣。由于待處理混合物質(zhì)組分的物質(zhì)有區(qū)別和分子大小不同，它們?cè)谕高^(guò)膜時(shí)速率存在差異，因而透過(guò)的部分與的組分不同于留下的部分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)組分的分離。目前過(guò)濾式膜分離主要有滲透、氣體滲透、超濾和微濾等方式。

2液膜分離

液膜分離的操作過(guò)程可視為萃取與反萃取的結(jié)合：溶質(zhì)從料液進(jìn)入液膜相當(dāng)于萃取。

膜分離技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

膜分離中的超濾技術(shù)、微濾技術(shù)、反滲透技術(shù)和電滲析技術(shù)的應(yīng)用研究較成熟，工業(yè)應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)效益明顯。特別是由于人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，膜微濾技術(shù)以及膜超濾技術(shù)被廣泛運(yùn)用于化工生產(chǎn)和環(huán)境污染治理當(dāng)中，尤其是廣泛用于水中金屬沉淀物、細(xì)微顆粒甚至水中細(xì)菌、病毒、的過(guò)濾。

1膜分離技術(shù)在去除含氟化合物中應(yīng)用

當(dāng)前一些磷肥生產(chǎn)企業(yè)采用膜微濾技術(shù)，通過(guò)膜分離技術(shù)可以截留0.05~10μm的微?；虼蠓肿尤苜|(zhì)的原理來(lái)除去磷石膏廢水中含氟的化合物。研究表明：用膜微濾技術(shù)處理過(guò)的廢水氟量低比用石灰乳處理的氟量低要低很多。傳統(tǒng)的石灰乳中和、沉淀廢水中的氟成效不大：一是較難達(dá)到10mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)；二是處理流程長(zhǎng)。首先需要用兩級(jí)石灰乳對(duì)廢水進(jìn)行中和反應(yīng)；接著在養(yǎng)晶槽內(nèi)加入鐵鹽與石灰乳和廢水中和反應(yīng)的產(chǎn)物CaF2微細(xì)顆粒進(jìn)行絮凝沉淀反應(yīng)；再接著于沉降槽中對(duì)絮凝沉淀物進(jìn)行固液分離；最后用泵將沉淀槽槽底的污泥送至帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。同樣是處理廢水中的氟化物，若是采用膜微濾技術(shù)只需一個(gè)步驟：即將石灰乳和廢水中和反應(yīng)后的產(chǎn)物送至膜分離器。這樣處理后的廢水含氟量?jī)H為5~6mg/L，符合10mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以循環(huán)使用。

2膜分離技術(shù)在廢氣粉塵回收中的應(yīng)用

粉塵作為重要的環(huán)境污染源一直困擾著城市工業(yè)的發(fā)展。例如水泥窯的尾氣若處理采用普通袋濾器或者旋風(fēng)分離器，處理后的廢氣中粉塵含量為90~115mg/m3，系統(tǒng)阻力一般在1.47~1.96kPa，不符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，且水泥窯中尾氣含水量多，一旦溫度驟降，則會(huì)引起生產(chǎn)設(shè)備堵塞進(jìn)而影響生產(chǎn)。但若是在水泥窯的尾氣處理中采用膜微濾分離技術(shù)，處理后的廢氣中粉塵含量為4.5mg/m3，系統(tǒng)阻力一般為0.98kPa，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，且生產(chǎn)設(shè)備較少發(fā)生堵塞現(xiàn)象，改善了生產(chǎn)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率。此外，膜微濾分離器的使用壽命至少有三年。據(jù)了解膜微濾分離技術(shù)在鈦白粉生產(chǎn)中的尾氣收塵、磷肥生產(chǎn)中磷礦干法收塵、石灰窯的煙氣凈化、磷銨生產(chǎn)中干燥窯尾氣收塵和磷酸氫鈣干燥窯尾氣凈化中均有應(yīng)用。

3膜分離技術(shù)的其它應(yīng)用

膜分離技術(shù)中的電滲析分離目前被廣泛應(yīng)用與海水、苦鹵和自然水的純化之中。特別是廣泛應(yīng)用于飲用水、初級(jí)純水的純化之中。膜電滲析分離技術(shù)的廣泛運(yùn)用，可以?xún)艋I(yè)廢水從而對(duì)水資源進(jìn)行循環(huán)利用；可以處理鍋爐的軟水；可以對(duì)果汁進(jìn)行脫酸分離、對(duì)水和醇類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行分離等等。