膜系統(tǒng)
膜系統(tǒng)的介紹（資源化與零排放）
膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中很重要的手段之一。
膜分離與熱蒸發(fā)組合技術(shù)是將技術(shù)復(fù)合，實現(xiàn)集中聯(lián)產(chǎn)，優(yōu)勢在于工藝的選擇靈活，可適應(yīng)不同的水質(zhì)，能根據(jù)地理位置氣候條件、除鹽規(guī)模大小、排放要求、不同的運行模式和技術(shù)的特殊性等特定情況組合出符合要求的處理方法。
針對水質(zhì)復(fù)雜、污染性強的廢水，需對其預(yù)處理，目的在于使廢水滿足相應(yīng)濃縮和蒸發(fā)固化技術(shù)對水質(zhì)的要求，是濃縮和蒸發(fā)固化環(huán)節(jié)正常運行的必要前提。某工業(yè)項目工藝就采用了“石灰軟化+超濾+反滲透+蒸發(fā)結(jié)晶”的組合技術(shù)來處理工業(yè)廢水。石灰軟化預(yù)處理可以使重金屬子混凝沉淀，得到很好的去除，并能去除一部分的COD。廢水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入超濾與反滲透的組合工藝處理，運行較為穩(wěn)定，膜使用壽命能延長到3年。膜處理產(chǎn)生的濃鹽水最后進(jìn)入機(jī)械蒸汽壓縮系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，最后進(jìn)入鹽分離器，完全分離鹽水，達(dá)到“近零排放”的處理目標(biāo)。
主要的膜技術(shù)及應(yīng)用
膜濃縮是利用膜的選擇透過性，對廢水進(jìn)行濃縮減量的過程。當(dāng)今應(yīng)用較多的膜處理技術(shù)主要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）以及膜蒸餾技術(shù)。
可將其根據(jù)除鹽能力的強弱進(jìn)行粗劃分，即微濾<超濾<納濾≤電滲析<反滲透。
- 微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）
- 反滲透 (RO)
- 正向滲透（FO）
- 電滲析
- 膜蒸餾
微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）
-
微濾：是以壓力差為推動力，多孔濾膜為過濾介質(zhì)，利用篩分原理將不溶性粒子（0.1~10μm）進(jìn)行分離，操作壓力范圍在0.05~0.5Mpa。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，但會截留懸浮物，細(xì)菌，及大分子量膠體等物質(zhì)。
-
超濾：能截留0.001~0.01μm的物質(zhì)，截留分子量為1000~300000，允許小分子物質(zhì)和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，去除大分子有機(jī)物、膠體、蛋白質(zhì)、和微生物等，超濾是利用超濾膜的微孔蹄分機(jī)理，主要應(yīng)用于飲用水、工業(yè)廢水處理及高純水制備等。
-
納濾：介于反滲透和超濾之間，主要去除1nm的溶質(zhì)離子，截留相對分子質(zhì)量為200~1000。納濾膜的孔徑在納米級，能讓水完全通過，截留或部分截留比水分子量大的物質(zhì)。納濾膜能通過大部分Na+和Cl–等單價離子，對Ca2+、Mg2+、SO42-、COD等多價離子卻有較高的截留率。
濾膜常用的聚合物材料有聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚氯乙烯等目前在反滲透、超濾和微濾三種膜分離技術(shù)中，以微濾的應(yīng)用相對較廣。超濾應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、水處理的等領(lǐng)域。微濾多用于給水預(yù)處理，也應(yīng)用在醫(yī)藥、化工、電子等領(lǐng)域。超濾和微濾也都應(yīng)用在高鹽廢水的處理中，但一般用作預(yù)處理。
反滲透 (RO)
-
反滲透是通過向高滲透壓側(cè)溶液提供壓力，使水分子通過RO膜向低滲透壓側(cè)滲透的技術(shù)，隨著水分子的轉(zhuǎn)移，高濃度測溶液的濃度被不斷提高。理論上，RO膜可以截留＞0.1nm的物質(zhì)，能有效截留水中的無機(jī)鹽、膠體和相對分子量＞100的有機(jī)物，其除鹽率高達(dá)95%～97%，具有安全可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。
反滲透中水的回收率在75%左右，COD、BOD去除率85%以上，同時脫除含氮化合物、氯化物和磷。
反滲透技術(shù)通常用于水的軟化處理、廢水處理以及食品、醫(yī)藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)的提純、濃縮、分離等方面。
正向滲透（FO）
-
與RO技術(shù)相反，正滲透是利用FO膜的選擇透過性使水分子自發(fā)從較低滲透壓側(cè)透過FO膜流向較高滲透壓側(cè)的技術(shù)，是一種濃度驅(qū)動的新型膜分離技術(shù)，具有除鹽率高、濃縮能力強、膜污染小和回收率高等優(yōu)點。在廢水濃縮過程中，必須配置和再生濃度極高的汲取液才能使廢水中的水分子不斷通過FO膜轉(zhuǎn)移到汲取液之中。
正滲透在很多領(lǐng)域上得到應(yīng)用，如海水淡化、廢水處理，食品及藥品加工和利用滲透發(fā)電等方面均表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，同時也成為了世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點。
膜系統(tǒng)背景介紹
電滲析
- 電滲析是在直流電場中設(shè)置若干交錯排列的陽膜和陰膜，利用電極對陰陽離子的驅(qū)動力和濾膜的選擇透過性實現(xiàn)廢水的濃縮減量。在外加電場下，廢水中的陰陽離子會在電極驅(qū)動下向相反電極移動，由于陰離子不能透過陽膜，陽離子不能透過陰膜，因此會在兩極之間形成交錯排列的淡水室和濃水室。電滲析的濃縮效果非常顯著，其濃縮液TDS可達(dá)200g/L以上，可以極大地減少廢水流量。
膜蒸餾
-
膜蒸餾采用疏水膜，是以膜兩側(cè)蒸氣壓為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)，適用于非揮發(fā)性溶質(zhì)溶液的濃縮。
綜上所述，各種膜濃縮技術(shù)均有其更好的運行條件和濃縮極限，在實際應(yīng)用中需根據(jù)廢水水質(zhì)、水量、蒸發(fā)固化要求等選擇一種或多種合適的濃縮技術(shù)。
尋求更多解決方案
相關(guān)資源
『技術(shù)流』低溫多效閃蒸在海水淡化行業(yè)的應(yīng)用
『技術(shù)流』氯化鈣蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
『技術(shù)流』MVR蒸發(fā)在精餾系統(tǒng)中的應(yīng)用
『技術(shù)流』飛灰資源化處理
『技術(shù)流』礦井水行業(yè)廢水處理
