Page 118 - 环境工程技术的发展和应用
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环境工程技术的发展和应用
Development and Application of Environmental Engineering Technology
二、常用膜分离技术的概述
(一)微滤
微滤 (Micro-filtration,MF) 又被称为微孔过滤,是现代精密过滤技术的一种,
其过滤精度可以达到 0.1μm,可以有效滤除溶液中粒径在 0.1 ~ 50.0μm 范围的
微小颗粒和细菌。在具体应用中,其借助静压差的作用,使小于膜孔的分子、溶
剂等可以通过并进入到滤膜的低压侧,而溶液中的泥沙、藻类、细菌等大于膜孔
的微粒则会被截留,一般操作压力的设定范围为 0.01 ~ 0.20MPa。目前微滤技术
在很多领域都有应用,经过微滤后的水可用于医药、食品、饮料等行业,在超水
制备中可作为超滤和反渗透的预处理,科研机构与环境保护部门也可以使用借助
微滤技术对水环境与大气环境进行检测等。
(二)超滤
超滤 (Ultra-filtration,UF) 属于膜分离技术的一种,其通过加压的方式让溶
液流经多孔膜,使得溶剂与小分子物质可以顺利通过,大分子物质则被截留,以
实现不同物质的分离。超滤介于微滤与纳滤之间,其过滤精度为 0.01 ~ 0.10μm,
一般操作压力的设定范围为 0.1 ~ 0.5MPa。在压力作用下,被过滤的溶液以一定
的流速通过超滤膜表面,溶剂与小分子溶质可以到达膜的低压侧,而大分子溶质
以及大于膜孔的微粒无法通过,则利用超滤技术可以有效去除水中含有的大部分
胶体物质和大量有机物质。因此,超滤膜可实现饮用水的深度处理,家庭中用到
的超滤净水器中的超滤膜一般由中空纤维材料制成。
目前超滤技术也被广泛应用于工业用超纯水和溶液浓缩分离等多个领域,
具有操作简便、能耗低、生产周期短的特点。使用超滤技术不仅可以有效降低企
业的生产成本,而且不需要加入化学试剂,也无需改变溶液的本来温度,因此溶
液的 pH 值、温度等不会发生变化,溶液中的生物大分子也不会发生变性、失活
与自溶。在用于生物在分子制备中,其主要作用是脱盐、脱水与浓缩。但超滤技
术也存在一定的局限性,其生产工艺决定了它无法用于制备干粉制剂,在浓缩蛋
白质溶液试验中,浓度最高也只达到 50%。
(三)反渗透技术
反渗透 (Reverse–osmosis,RO) 又被称为逆渗透,也是通过加压的方式实现
溶液中物质的分离。目前在反渗透工艺中,常用的半透膜主要有非对称膜和复合
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