Page 117 - 环境工程技术的发展和应用

第二章 膜分离技术的发展与应用

第二章 膜分离技术的发展与应用

第一节 膜分离技术的概述

目前，水资源开发是水处理发展的一个重要趋势，对废水采用有效技术进
行回收在一定程度上缓解了水资源的压力，对环境也实现了有效保护。工业化技
术近年来得到迅速发展，化学物料在工业生产中产生的混合物种类不断增多，在

一定程度上对分离技术的要求逐渐提高。膜分离技术由于膜材料性能的日益改进，
技术水平明显提高，可有效替代水处理过程中采用的常规处理工艺，在供水及污
水处理等环节将逐渐体现出日益重要的作用，在水处理领域中日益得到广泛应用。

一、膜分离技术特点

膜分离是一种在膜的施加压力以允许组分选择性地透过膜并被分离的技术。
膜是一种选择性透过的材料，在流体经过时可允许一种或几种物质透过，其他物
质被截留，从而达到分离、纯化等目的。膜分离现象的提出最早出现于 18 世纪，

而 20 世纪中后期，膜分离技术才开始真正的应用于工业。膜分离不仅可以对固
体的溶质进行分离，也可以对溶液中溶解的气体进行分离，随着工业的发展，膜
分离技术已经广泛应用在包括医药、食品、化工等众多行业中并发挥举足轻重的
作用。

膜分离技术与常规的蒸发和蒸馏相比，因其能耗低，操作时间短，安全性
好等优点而被广泛用于分离和纯化。连续运行 ( 无需再生步骤，简单的过程 )，
占地面积小 ( 模块的大比表面积，强化工艺 ) 和环境友好的操作 ( 不涉及化学反应，

不产生二次产品，不产生废物 ) 等主要优势使得膜分离技术被认为是可持续工艺
和绿色工程发展的关键技术，可将纳米级粒子、有机物与无机物分离。同时，膜
分离技术操作能量效率高，不存在相变，分离条件比较温和。在过去的几十年里
至今，该技术在水净化和海水淡化或以致密的聚合物膜作为分离层的气体分离中

非常流行。先进的膜材料性能和优化的工艺设计有望为高效膜分离技术提供更广
阔的应用空间。

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