膜分离技术进展.PDF

维普资讯 第6卷 第5崩 大 学 化 学 膜 分 离 技 术 进 展 郑 领 英 (中科院大连化学物理研究所 1]6023) 摘要 本文简要介绍近 3O年来膜分离技术的进展及在工业上的广泛应用I舟折了其迅速笸展 的主、客观原因。并介绍了离子交换膜、电渗析、反渗透、超滤、微孔过滤、液膜舟离、膜法气体 分离在我国的研究、应用概况。文章的重点是阐述今后膜分离技术的发展动向，预示一门新兴的学 科——膜科学正在形成。 膜分离技术是适应当代新产业发展的一项高技术，被公认为 20世纪末至 2l世纪中期最 有发展前途的高技术之一。 膜分离的基本原理是利用天然或人工台成的、具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化 学位差为推动力，对双组份或多组份体系进行分离、分级、提纯或富集 。 分离膜多数是固体 (目前大部份膜材料是有机高分子)，也可以是液体 。它们共 同之点 是：必须对被其分离的体系具有选择性透过的能力。 膜分离技术可应用于液相或气相 。对于液相分离 ，可用于水溶液体系、非水溶液体系、 水溶胶体系以及含有其他微粒 的水溶液体系 。 根据不同的推动力，膜分离过程可分类如下： 简 史 与 现 状 膜分离技术的发展历史较短 ，从 30年代开发微孔过滤 (microfiltration)开始J40年代 为透析 (dialysis)}50年代为电渗析 (eIectr0dia1yi8)}60年代为反渗透 (或称高滤 reverse OSmOSiS，byperfi ati0n)J70年代为超 滤 (ultrafi】trati0n)和液膜 (1iquid membrane)~80 年代为气体分离 (gasseparation)}90年代为渗透汽化 (或称渗透蒸发pervaporation)。作为一 门新型分离技术得到迅速发展是在 1960年以后的30年。电渗析、反渗透、超滤、微孔过滤 和气体分离是 目前比较成熟、已经在工业上大规模应用的膜分离技术。图l标出 了反 渗透 (RO)、超 滤 (uF)、微 孔 过 滤(MF)的大致应用范围：反渗透适用于除去水溶液中的离子 及分子量为几百的小分子溶质，超滤主要用于截留各种蛋 白质，微孔过滤用于除菌。 ● 维普资讯 瞧分离技术 目前已广泛用在 各个工业领域 (见表 1)，并已使 海水淡化 、烧碱生产 、乳 品加工 等多种传统的生产面貌发生 了根 本性 的变化。据统计 ， 1990年 o． 世界膜及装置的市场总销售量达 72．94亿美元，是 l980年的 5倍 半。膜分离技术已经形成了一个 相 当规模的工业技术体系。 田 i 各 种渗透 膜的截 留区段 衰 1 膜分离的工业应用 工 业 颁 墟 应 用 举 例 盘 属工 艺 金属 回收 ，枵染控制 |富氧燃烧 纺织瑟制革工业 泉热 回收 ，药if0回收|污染控制 造 纸工皿 代 替蒸馏 ，污染控制 |纤维受药剂 回收 食 品及生化工业 净化，维缩，消毒 |代 替蒸馏付产 品回收 化学工 业 有机暂睬去或回收 |亍亏染控制，气体抒离 ，药剂回收和再利用 医 药及 保健 ^造器官 |控制释放 ，血赦分离，消毒 |东净化 永 处 理 海承 苦威东淡化j超纯水制备， 电厂锅炉用东净