膜分离设备课件.pptVIP

8.6 膜分离装置 8.6 膜分离装置 板式膜组件 8.6 膜分离装置 2、管式膜分离装置 管式膜分离装置与多管式热交换器相类似。它是将若干根直径为10～20mm，长1～3m的反渗透管状膜组件装入多孔高压管中构成。 特点：结构简单，制造容易，安装、维修方便；且水力条件好，不容易堵塞，清洗方便；能耐高压，可以处理高粘度的原液。但管式膜分离装置体积大，单位体积内膜的表面积最小，而且两头需要较多的联结部件，现在使用并不广泛。 8.6 膜分离装置 管式膜组件 8.6 膜分离装置 3、螺卷式膜分离装置 螺卷式膜分离装置主要由耐压套管、膜组件、穿孔管组成。 膜组件由平膜、导水垫层、格网组成。 螺卷式膜分离装置的特点：优点是结构紧凑，单位体积的膜表面积大，操作方便。缺点是容易堵塞，不能拆洗，浓水难于循环，，压力损失大。 8.6 膜分离装置 螺卷式膜组件 8.6 膜分离装置 膜分离设备 概述 膜分离设备分类 常用膜分离设备分离原理 膜分类 几种常用膜介绍 膜分离装置 8.1 概述 1、膜的概念 膜是一种物料薄层，具有半透性（对透过的物质有选择性，或膜对不同物质具有不同的透过速率）。 区别于生物膜，生物膜或称固定膜（fixed film)；这里说的膜（membrane)。 2、膜分离设备 膜分离设备是利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水中离子或分子的设备；通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。 条件：膜；组分存在差别。 8.2 膜分离设备分类 水工艺常用分离设备主要是：电渗析设备、反渗析设备和超滤设备。 8.3 常用膜分离设备分离原理 1、电渗析设备原理 利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择性，在直流电场的作用下，使溶液中的阴、阳离子在隔室内发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜从而达到除盐或浓缩的目的。 电渗析基本排布方式原理图 8.3 常用膜分离设备分离原理 2、反渗透设备原理 任何溶液都具有相应的渗透压，但要有半透膜才能表现出来。渗透压与溶液的性质、浓度和温度有关，而与膜无关。反渗透不是自发进行的，只有当外部压力大于溶液的渗透压时，反渗透才能进行。 渗透 渗透平衡 反渗透 反渗透分离原理 8.3 常用膜分离设备分离原理 3、超滤、微滤和纳滤设备 主要利用膜孔对溶液中悬浮微粒的筛分作用，在压力作用下，小于孔径的小分子溶质随溶液一起透过膜上的微孔，大于孔径的大分子溶质则被截留。 8.3 常用膜分离设备分离原理 压差/Mpa 大于2.8 2.0左右 0.3~1.0 0.1~0.3 小于0.1 微粒或分子的大小/μm 8.4 膜分类 1、根据膜的材质从相态上可分： 固膜：大规模应用，以高分子合成膜为主，陶瓷膜。 液膜 气膜 2、固膜按形态可分：平面膜、管状膜和中空纤维膜。 3、固膜按结构可分： 对称膜：致密膜或多孔膜，膜截面方向结构是均匀。 非对称膜：结构非均匀，表面极薄、起分离作用的致密表面皮，表面皮下是多孔的支撑层。 8.4 膜分类 4、多孔膜主要用于超滤、微滤、渗析；电中心的致密膜主要用于反渗透、渗透汽化、气体渗透。 5、从来源膜可分为： 天然膜 合成膜：无机材料（金属、玻璃）膜、有机高分子膜。 6、根据膜的功能可分：离子交换膜、反渗透膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜和气体渗透膜。 8.4 膜分类 平面膜 8.4 膜分类 管状膜 8.4 膜分类 中空纤维膜 8.4 膜分类 对称膜 非对称膜 （致密表皮层） （细孔表皮层） （多孔支撑层） 8.5 几种常用膜介绍 1、离子交换膜 离子交换膜：用于电渗析，带电荷的膜，不同电荷的离子在膜内的迁移速度有很大的差别，这就是离子交换膜对离子透过的选择性。 离子交换膜构成：由聚电解质制成的，离子交换膜的基体是空间的网状结构。 离子交换膜的基本性能： 交换容量：指每克干膜所含交换基团的毫克当量数。交换容量不随外界条件而改变。 含水率：指在工作状态下每克干膜的含水克数。膜的含水率随外液浓度的提高而下降。 8.5 几种常用膜介绍 2、反渗透膜 反渗透膜的透过机理：选择性吸附与毛细管流，即界面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果。 反渗透膜构成：一种多孔性膜，具有良好的化学性质。 反渗透膜为一种半透膜，只能通过溶液中某种组分，不具有离子交换性质，属中性膜。 8.5 几种常用膜介绍 8.5 几种常用膜介绍 3、纳滤膜 纳滤膜与反渗透膜结构相类似，绝大多数是多层结构。它具有离子选择性。 离子选择性是由于膜上或膜中有负的带电基团，它们通过静电相互作用，阻碍多价阴离子的渗透 4、超滤膜和微滤膜 超滤和微滤过程使用的膜都是微孔膜。微粒是否被截留，除了与操作条件有关外，主要还取决于微粒的大小和结构以及膜微孔的大小和结构。 8.5 几种常用