膜處理技術(shù)的主要作用原理是以壓力梯度為驅動(dòng)力、利用特定膜的透過(guò)性能分離水中離子、分子和雜質(zhì)麗進(jìn)行的濾膜機械篩分作用。常用的膜分離技術(shù)有微濾、超濾、納濾、反滲透等。
一、微濾(MF)膜技術(shù)
微濾膜分離機理主要是篩分截留;允許大分子和溶解性固體(無(wú)機鹽)等通過(guò),但會(huì )截留懸浮物,細菌,及大分子量膠體等物質(zhì)。微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物,以達到凈化、分離、濃 縮的目的。
對于微濾而言,膜的截留特性是以膜的孔徑來(lái)表征,通??讖椒秶?/span>0.1~1微米,故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進(jìn)行分離??勺鳛橐话懔弦旱某吻?、保安過(guò)濾、空氣除菌。
二、超濾(UF)膜技術(shù)
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統是以超濾膜絲為過(guò)濾介質(zhì),膜兩側的壓力差為驅動(dòng)力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無(wú)機鹽及小分子有機物透過(guò),而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留,從而達到凈化和分離的目的。
對于超濾而言,膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來(lái)表征,通常截留分子量范圍在1000~300000,故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質(zhì)、細菌)、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離,廣泛應用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
超濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降,板框過(guò)濾,真空轉鼓,離心分離,溶媒萃取,樹(shù)脂提純,活性炭脫色等工藝過(guò)程。該過(guò)程為常溫操作,無(wú)相態(tài)變化,不產(chǎn)生二次污染。
三、納濾(NF)膜技術(shù)
納濾(NF)是一種新型分子級膜分離技術(shù),是目前世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。NF膜孔徑在1nm以上,一般在1-2nm;對溶質(zhì)的截留性能介于RO與UF膜之間; NF膜只對特定的溶質(zhì)具有高脫除率。NF膜能夠去除二價(jià)、三價(jià)離子,Mn≥200的有機物,以及微生物、膠體、熱源、病毒等。
納濾膜的一個(gè)很大特征是膜本體帶有電荷,這是它在很低壓力下(僅0.5MPa)仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無(wú)機鹽的重要原因,也是NF運行成本較低的主要原因。
對于納濾而言,膜的截留特性是以對標準NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來(lái)表征,通常截留率范圍在60~90%,相應截留分子量范圍在100~1000,故納濾膜能對小分子有機物等與水、無(wú)機鹽進(jìn)行分離,實(shí)現脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行。
NF適合各種含鹽水源,水利用率一般為75%~85%,海水淡化時(shí)在30%~50%,沒(méi)有酸堿廢水排放。
納濾膜可用于在紡織、印染、制革、電鍍、造紙等行業(yè)高鹽廢水的處理。
四、反滲透(RO)膜技術(shù)
反滲透是一種以壓力為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程在使用中為產(chǎn)生反滲透壓需用水泵給含鹽水溶液或廢水施加壓力以克服自然滲透壓及膜的阻力使水透過(guò)反滲透膜,將水中溶解鹽或污染雜質(zhì)阻止在反滲透膜的另一側。
反滲透的截留對象是所有的離子,僅讓水透過(guò)膜,對NaCl的截留率在98%以上,出水為無(wú)離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì),也即能截留所有的離子,在生產(chǎn)純凈水、軟化水、無(wú)離子水、產(chǎn)品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經(jīng)應用廣泛。