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第八章 膜技术(membrane technologies)第1节 概述一、定义在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法称为膜分离。分离溶质时一般叫渗析；分离溶剂时一般叫渗透。二、分类与特点根据推动力的不同，膜分离有下列几种： 浓度差：扩散渗析 电位差：电渗析 压力差：反渗透(RO, reverse osmosis)：MW，反渗透。一般压力在几十公斤。二、反渗透膜性能指标 脱盐率（C0C）/C0100，一般高达90以上。 透水率（L/m2.d） 膜种类：1） 醋酸纤维素膜（CA）2）芳香族聚酰胺膜 结构：表皮层、过渡层、多孔支撑层 反渗透机理：尚不十分清楚。选择性吸附毛细管流机理：由于膜表面的亲水性，优先吸附水分子而排斥盐分子，因此在膜表皮层形成两个水分子（1nm）的纯水层，施加压力，纯水层的分子不断通过毛细管流过反渗透膜。控制表皮层的孔径非常重要，影响脱盐效果和透水性，一般为纯水层厚度的一倍时，称为膜的临界孔径，可达到理想的脱盐和透水效果。 膜组件： 板框式、管式（有内压和外压两种）、卷式：膜表面积大、透水量大、紊流效果好、中空纤维三、应用1） 苦咸水、海水淡化2） 与离子交换联用，制取超纯水3） 处理重金属废水，回收重金属：如处理镀镍废水，镍回收率可达99。4） 废水脱盐深度处理 美国加州21世纪水处理回用厂，就是将二级生物处理出水，经一定的预处理后经反渗透处理后回灌地下水。第5节 超滤一、原理 与反渗透一样是在压力差下工作，但由于膜孔较大，无渗透压，可在较低压力下工作。一般几公斤。分离机理：小孔筛分作用。一般以截留分子量来表示孔径特征，此外也与物质形状和性质有关。分离范围：截留分子量10001000000的物质，如细菌、蛋白质、颜料、油类等膜组件形式与反渗透类似。但既有有机膜，也有无机膜。二、 超滤过程中的浓差极化dmCbCm在膜分离过程中，大分子溶质被膜所截留并不断累积在膜表面上，使溶质在膜面处的浓度Cm高于主体溶液中的浓度Cb，从而形成浓度差Cm-Cb，并促使溶质的反向扩散。这种现象称为浓差极化。Jw：水通量 K：传质系数 D/dm 当Cm增加到Cg时，膜面大分子物质生成凝胶层。一旦凝胶层形成，透水量并不因压力的增加而增加。Rm:膜阻力； Rg：凝胶层阻力减缓浓差极化现象的措施：（1）提高料液流速，增加膜面的紊动程度；（2）对膜面不断清洗；（3）控制料液浓度三、应用1给水1） 去除细菌、胶体等物质。家庭用膜式净水器2）
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