压力式膜与浸没式膜的比较VIP专享VIP免费

压力式膜与浸没式膜的比较压力式膜与浸没式膜在污水深度处理方面的比较1膜分离技术简介膜分离是在20世纪初出现，60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜分离过程按过滤精度划分，可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），见下图。图1.1过滤图谱采用膜过滤技术与传统的方法具有更多的优势：1)设备占地面积小，土建费用低，仅为传统方法的1/3～1/2，特别适合于用地面积有限的工艺扩容；2)运行费用低，耗能少；3)出水水质好，出水水质稳定。本工程采用超滤膜组件，故下文着重对超滤膜展开介绍。1.1超滤膜的发展历程超滤膜的发展历程见下图。图1.2超滤膜发展里程碑1.2超滤膜的分类（1）按材质分类制作超滤膜的材料很多，目前已商品化且较常用的有十几种材料，处于实验室阶段的则更多，但总体上可将其分为有机高分子材料和无机材料两大类。图1.3制膜材料分类目前市场上的主流超滤膜一般采用高分子材料制成。用于制备超滤膜的有机高分子材料主要来自两个方面：一方面，由天然高分子材料改性面得，例如纤维素衍生物类、壳聚糖等：另一方面，由有机单体经过高分子聚合反应而制备的合成高分子材料，这种材料品种多、应用广，主要有聚砜类、乙烯类聚合物、含氟材料类等。1）纤维素衍生物类纤维素是资源最为丰富的天然高分子，但由于其分子量很大，在分解温度前无熔点，且不溶于通常的溶剂，无法加工成膜，必须进行化学改性。生成纤维素酯或醚才能溶解加工，其中最常用的纤维素衍生物有醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(CTA)等。该类物质的亲水性好、成孔性好、材料来源广、成本低，但由此类材料制作的超滤膜耐酸碱性能差，耐酮、酯等有机溶剂的能力差，应用受到一定的影响。醋酸纤维素是白色粒状、粉状或棉花状固体。三醋酸纤维素较二醋酸纤维素强韧，拉伸强度几乎大1倍，抗压强度较大，耐热性能也有所提高。二醋酸纤维素溶于浓盐酸和丙酮，而三醋酸纤维素则不溶，仅溶于二氯甲烷和氯仿，但三醋酸纤维素不溶于二氯甲烷及氯仿。上述纤维素经过化学改性可溶于丙酮、乙酸甲酯、乙二醇单甲醚等有机溶剂，但其最大缺点是压密性差，在高压长时间作用下，易发生蠕变而导致膜孔变小，使通量不可逆地下降。此外，一些混合纤维素也可用于制作超滤膜，如二醋酸纤维素与硝酸纤维素的混合纤维素等。2）聚砜类聚砜类是分子主链上含有聚合物。由于结构中的硫原子处于最高的价态。加上邻近苯环的存在，使这类聚合物有良好的化学稳定性，可耐酸、碱的腐蚀。应用于超滤膜中的主要品种有双酚A型聚砜(PSF)及其磺化产物(SPSF)、聚醚砜(PES)、聚砜酰胺(PSA)等。a)双酚A型聚砜(PSF)聚砜耐化学药品性优良，除了强极性溶剂、浓硫强、浓硝酸外，对一般的酸、碱、盐、醇、脂肪烃等化学试剂稳定。它溶于氯代烃如二氯甲烷、二氯乙烷及芳烃等，并在酮类和酯类中发生溶胀、部分溶解，可溶于二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、N―甲基吡咯烷酮(NMF)等极性溶剂。聚砜的缺点是耐候性、耐紫外线较差。耐有机溶剂也不太好；不宜在沸水中长期使用。聚砜机械性能优良，尺寸稳定，具有突出的抗蠕变性，抗张强度为58―83MPa。此外，双酚A型聚砜经过磁化反应可使其主链的苯环上带有磺酸基团，从而可得到荷电膜。也可制得小孔径的耐酸碱的超滤膜。b)聚醚砜（聚芳醚砜，PES）在聚醚砜大分子结构中只有―SO2―、醚键和苯环骨架，没有―C―C―链，也不含有刚性极大的联苯结构，因此它的耐热性和加工性能均较好，可在180~200℃环境下长期使用；耐老化性能也优异，在180℃使用寿命可达20年；高温下抗蠕变性能极好。制品透明，尺寸稳定，耐燃性好，即使燃烧也不发烟。耐化学药品性、稳定性类似于聚砜，除了浓硫酸、浓硝酸、强极性溶剂外，不受一般化学试剂侵蚀，如对一般酸、油脂、脂肪烃、醚类等稳定。耐蒸汽和过热水(150~1...