二、膜处理技术PPT课件

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膜处理技术

提高水质：膜处理技术可以提高水质降低对环境的影响
节能减排：降低能源消耗减少污染物排放资源回收：实现水资源的循环利用减少对环境的影响经济效益：降低生产成本提高经济效益环境友好：减少对环境的污染保护生态环境
应用领域：废水处理、海水淡化、气体分离等
研发方向：提高膜材料的性能和稳定性
技术挑战：降低成本、提高生产效率、解决环境问题
应用：主要用于水处理、食品加工、医药等领域
特点：操作简单、成本低、效率高
局限性：不能去除小分子物质如盐、有机物等
纳滤技术是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离技术
纳滤膜的孔径在1-10纳米之间可以截留分子量在200-1000道尔顿之间的物质
纳滤技术广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域纳滤技术具有操作压力低、能耗低、膜污染程度低等优点
膜技术在新能源领域的应用：如太阳能电池、燃料电池等膜技术在环境治理领域的应用：如废水处理、废气处理等膜技术在资源回收领域的应用：如海水淡化、盐碱地改造等膜技术在生物医药领域的应用：如药物分离、生物反应器等
汇报人：
医疗废水处理：用于医疗废水处理保护环境和人类健康
降低生产成本：减少废水处理费用降低能源消耗
提高产品质量：提高产品纯度降低杂质含量
增加产品附加值：提高产品市场竞争力增加企业利润
减少环境污染：减少废水排放降低环境污染风险
减少废水排放：膜处理技术可以有效减少废水排放降低对环境的污染
节约水资源：膜处理技术可以回收利用废水节约水资源降低对环境的影响减少化学物质排放：膜处理技术可以减少化学物质排放降低对环境的污染技术特Fra bibliotek：高效、节能、环保
发展趋势：随着全球水资源短缺问题日益严重海水淡化技术将得到更广泛的应用

第二章薄膜的制备ppt课件

在信息显示技术中的应用
在信息存贮技术中的应用
• 第二是在集成电路等电子工业中的应用，其中，从外延薄膜的生长这一结晶学角度看也具有显著的成果。
在计算机技术中的应用
在计算机技术中的应用
• 第三是对材料科学的贡献。薄漠制备是在非平衡状态下进行，和通常的热力学平衡条件制备材料相比具有：所得材料的非平衡特征非常明显;可以制取普通相图中不存在的物质;在低温下可以制取热力学平衡状态下必须高温才能生成的物质等优点。
薄膜的主要特性
• 材料薄膜化后，呈现出的一部分主要特性：
•
几何形状效应
• 块状合成材料一般使用粉末的最小尺寸为纳米至微米，而薄膜是由尺寸为1埃左右的原子
或分子逐渐生长形成的。采用薄膜工艺可以研
制出块材工艺不能获得的物质(如超晶格材料)，
在开发新材料方面，薄膜工艺已成为重要的手
段之一。
非热力学平衡过程
无机薄膜制备工艺
• 单晶薄膜、多晶薄膜和非晶态薄膜在现代微电子工艺、半导体光电技术、太阳能电池、光纤通讯、超导技术和保护涂层等方面发挥越来越大的作用。特别是在电子工业领域里占有极其重要的地位，例如半导体集成电路、电阻器、电容器、激光器、磁带、磁头都应用薄膜。
• 薄膜制备工艺包括：薄膜制备方法的选择；基体材料的选择及表面处理；薄膜制备条件的选择；结构、性能与工艺参数的关系等。
(2)双蒸发源蒸镀——三温度法
三温度-分子束外延法主要是用于制备单晶半导体化合物薄膜。从原理上讲，就是双蒸发源蒸镀法。但也有区别，在制备薄膜时，必须同时控制基片和两个蒸发源的温度，所以也称三温度法。
三温度法是制备化合物半导体的一种基本方法，它实际上是在V族元素气氛中蒸镀Ⅲ族元素，从这个意义上讲非常类似于反应蒸镀。图示就是典型的三温度法制备 GaAs单晶薄膜原理。

《膜分离技术》课件

控制运行参数
根据实际运行情况，调整压力、流量等运行参数，优化处理效果。
应急处理
针对突发故障或水质异常情况，采取相应的应急处理措施，确保系统稳定运行。
04
膜分离技术的优势与局限性
优势
高效分离
膜分离技术能够高效地分离混合物中的不同组分，实现高纯度产品的制备。
节能环保
膜分离过程通常在常温下进行，能耗较低，且不产生有害物质，符合绿色环保理念。
感谢您的观看
THANKS
膜分离技术需要使用特定的化学品进行清洗和维护，因此化学品成本也是需要考虑的因素。
环境效益分析
减少污染排放
膜分离技术可以有效地减少工业废水中的有害物质排放，减轻对环境的污染。
节约资源
膜分离技术可以提高资源的利用率，减少浪费，对环境保护具有积极的影响。
提高生产效率
膜分离技术可以优化生产流程，提高生产效率，降低能耗和资源消耗，从而减少对环境的负面影响。
特点
孔径分布均匀、过滤精度高、阻力小。
03
膜分离技术的工艺流程
原水预处理
去除大颗粒杂质
通过过滤、沉淀等方法去除原水中较大的颗粒、悬浮物和杂质。
降低浊度
通过加入絮凝剂、沉淀等方法降低原水的浊度，提高水质清晰度。
调节pH值
根据不同膜材料的特性，通过加酸或加碱调节原水的pH值至适宜范围。
膜组件的安装与调试
2
膜分离技术可以有效地去除医药产品中的杂质和有害物，膜分离技术的应用前景越来越广阔，为新药研发和生产提供了新的技术支持。
06
膜分离技术的经济效益分析
投资成本分析
设备购置成本
膜分离技术的设备购置成本较高，包括膜组件、泵、管道等。

膜分离技术(基础)ppt课件

11
三、膜分离技术的特点：
膜分离过程是一个高效、环保的分离过程，它是多学科交叉的高新技术，它在物理、化学和生物性质上可呈现出各种各样的特性，具有较多的优势。
与传统的分离技术如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等相比，膜分离技术具有以下特点。
※ 高效的分离过程 ※ 低能耗 ※ 接近室温的工作温度 ※ 品质稳定性好 ※ 连续化操作 ※ 灵活性强 ※ 纯物理过程 ※ 环保 ※ ……
陶瓷膜的主要用途：生物制药、油水分离并举例金属膜的主要用途：生物制药、化工等
陶瓷膜管元件
陶瓷膜的断面结构一种陶瓷膜组件的装配图
金属膜
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B 按功能分：分离膜，反应膜。
16
C 按分离过程分：微滤（MF）超滤（UF）纳滤（NF）反渗透（RO）电渗析（ED）气体渗透（GP）渗透汽化（PV）
EDI原理图
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D 按膜孔径大小分：微滤膜（0.05－10μm）超滤膜 (0.05－0.002μm) 纳滤膜（0.001－0.005μm）反渗透膜。（0.0001－ 0.001μm）
18
19
各种膜过程操作参数对比：
20
E、按膜分离结构分：对称膜与不对称膜不对称膜：指膜的化学结构或物理结构随膜的部位而异，即各向异性膜。用
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四、膜的分类 A 按材料分：有机膜（高分子聚合膜），无机膜（陶瓷膜、金属[不锈钢]膜、碳膜、玻璃膜）。
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浸润与不浸润：
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A、无机膜：陶瓷膜、金属膜、玻璃膜和碳膜陶瓷膜品牌：a、membralox\membraflox\
b、aaflow\orelis\atech\schumacher c、久吾\tami\PCI 金属膜品牌：AccuSep\凯发玻璃膜与碳膜：PCI

《膜法处理废水》课件

详细描述
纳滤膜处理技术是一种以压力为驱动力，利用纳滤膜的选择性分离作用，将废水中的特定离子、有机定领域应用
详细描述
纳滤膜处理技术主要应用于特定领域的废水处理，如含重金属离子、有机物和微生物的废水处理。
纳滤膜处理技术
总结词
高效去除污染物
详细描述
THANKS
感谢观看
在工业废水处理方面，膜法处理技术可以有效去除重金属离子、油类、有机物等有害物质。
在海水淡化方面，膜法处理技术是实现海水淡化的重要手段之一，可以有效去除海水中的盐分和杂质，生产出符合饮用水标准的水。
02
CATALOGUE
膜法处理废水的种类
反渗透膜处理技术
总结词
高效分离技术
详细描述
反渗透膜处理技术是一种高效的废水处理方法，利用半透膜，在压力作用下使水分子和离子透过膜，而大分子和颗粒物被截留，从而达到净化废水的目的。
超滤膜处理技术
总结词
出水质量高
详细描述
超滤膜处理技术能够去除废水中的大部分悬浮物、胶体和大分子物质，使出水质量较高，满足国家排放标准或回收利用标准。
超滤膜处理技术
总结词：维护简便
详细描述：超滤膜处理技术操作简单，维护方便，使用寿命长，能够降低长期运营成本。
纳滤膜处理技术
总结词
选择性分离
海水淡化案例
总结词
海水淡化是膜法处理废水的重要应用领域之一，可以有效去除海水中的盐分和其他杂质，提供安全的饮用水。
详细描述
海水淡化案例包括各种规模的海水淡化厂，如中东地区的沙特阿拉伯、阿联酋等国家的大型海水淡化厂，以及一些岛屿和沿海地区的中小型海水淡化设施。在这些案例中，膜法处理技术可以有效去除海水中的盐分和其他杂质，提供符合饮用水标准的淡水。同时，膜法处理技术还可以通过优化工艺、提高产水效率等方式降低生产成本，实现大规模的海水淡化生产。

第四章-膜技术ppt课件

在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
3）控制蒸发沉淀
控制蒸发沉淀是将聚合物溶解在一个溶剂和非溶剂的混合物中（这种混合物作为聚合物的溶剂）。由于溶剂比非溶剂更容易挥发，所以蒸发过程中非溶剂和聚合物的含量会越来越高，最终导致聚合物沉淀并形成带皮层的膜。
①平板式组件； ②管式组件； ③毛细管组件； ④中空纤维组件； ⑤螺旋卷式组件。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
一、平板式膜组件
平板式膜组件，又叫板框式膜组件，结构类似于板框式压滤机。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
膜的定义
膜从广义上可以为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小很多。膜一般很薄，厚度从几微米、几十微米至几百微米之间。而长度、厚度则以米计。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确
2）蒸气相沉淀
将由聚合物和溶剂组成的刮涂薄膜置于被溶剂饱和的非溶剂蒸汽气氛中。由于蒸气相中溶剂浓度很高，故防止了溶剂从膜中挥发出来。随着非溶剂渗入到刮涂的薄膜中，膜便逐渐形成。利用这种方法可以得到无皮层的的多孔膜。在浸没沉淀法中，有时采用在空气中蒸发的步骤，如溶剂与水互溶，此时会产生蒸气相沉淀。用浸没沉淀法制备中空纤维膜时，常采用蒸发步骤，此时溶剂与蒸汽相非溶剂交换而导致沉淀。

《饮用水膜处理技术》课件

饮用水膜处理技术在解决水污染和提供安全饮用水方面具有巨大潜力，将在未来得到广泛应用。
监测设备
用于检测水质和膜的状态，及时调整和维护处理系统。
目前饮用水处理技术的研究方向
提高膜分离效率
研发更高效的膜材料和膜模块，提高水处理效率和净化效果。
减少能耗和成本
优化工艺流程，降低饮用水处理的能耗和成本。
应对新兴污染物
研究新兴污染物对水质的影响，开发相应的膜处理技术。
ห้องสมุดไป่ตู้
饮用水膜处理技术的市场应用前景
逆渗透工艺的流程
1
预处理
通过过滤器去除大颗粒和杂质，保护逆渗透膜。
2
逆渗透
将水以高压通过逆渗透膜，去除溶解性物质和微生物。
3
后处理
增加饮用水中的矿物质，调整其pH值，使其适合饮用。
超滤机组的结构
膜分离单元
包括膜滤器和膜组件，用于实现杂质和微生物的分离。
泵与阀门
用于控制水的流动和压力，确保膜处理过程正常运行。
2 杀菌消毒
通过膜的截留作用和活性层的杀菌性能，消除水中的细菌和病毒。
3 去除溶解性物质
膜能够去除水中的溶解性有机物和无机盐，提高水质。
混凝-超滤工艺的流程
1
混凝
添加混凝剂，使水中的悬浮物聚集成大颗粒。
2
沉淀
使混凝后的颗粒下沉到底部，形成污泥。
3
超滤
利用超滤膜，过滤污泥和溶解性物质，得到清澈的饮用水。
《饮用水膜处理技术》 PPT课件
这是《饮用水膜处理技术》的PPT课件，将向大家介绍饮用水膜处理技术的定义、概述、流程和结构，以及当前研究方向和市场应用前景。
饮用水膜处理技术的定义

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3、应用
1．给水去除细菌、胶体等物质。家庭用膜式净水器与反渗透联合制备纯水 2．废水回收分离有用物：涂料、羊毛脂、染料、纸
浆等废水深度处理膜－生物反应器
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18
超滤设备
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19
2.3反渗透和纳滤
一、反渗透二、纳滤
二者均是将低分子量的溶质（无机盐、葡萄糖等）从溶剂中分离出来。纳滤称低压反渗透。
膜种类：
1）醋酸纤维素膜（CA）
2）芳香族聚酰胺膜
-
24
-
25
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。
-
26
选择性吸着-毛细管机理示意
纯 t水
层
膜
2t
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）、中空纤维式。
-
27
3、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
第二部分膜滤技术
概述微滤和超滤反渗透和纳滤电渗析应用
-
1
2.1概述
一、定义二、分类与特点
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2
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。
-
3
1、膜的种类
膜有天然膜和人工合成的。人工合成的主要为有机膜和无机膜。有机的
分离范围：截留分子量1000－1000000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。
-
14
2、超滤过程中的浓差极化
在膜分离过程中，大分子
溶质被膜所截留并不断累
Cm
积在膜表面上，使溶质在
膜面处的浓度Cm高于主体 Cb
溶液中的浓度Cb，从而形
m
成浓度差Cm-Cb，并促使
分离范围：截留分子量超过500000的更大的分子。
-
11
2、微滤的操作模型
1、死端过滤
也称无流动过滤，其操作简便易行，适用于实验室等小规模场合，对于固体含量低于0.1％的料液通常采用这种形式；固体含量在0.1％－0.5％的料液通则需进行预处理；而对于固体含量超过0.5％的料液通常采用错流过滤过程。
主要有纤维素、聚酰胺、芳香杂环等，无机膜材料主要有陶瓷、玻璃和金属等。
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4
2、膜应具有的特点
1、良好的渗透性 2、高效的选择性 3、一定的化学稳定性和机械强度 4、耐污染使用寿命长 5、易制备加工 6、抗压性
-
5
3、膜组件的性能变化
①膜污染：附着层和孔堵塞 ②劣化：物理性、化学性、生物性。
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。
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28
二、纳滤
1、分离原理 2、纳滤膜 3、应用
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29
1、分离原理
纳滤与反渗透的分离原理是相同的，其差别在于分离溶质的大小，纳滤所需的压力则介于反渗透和超滤之间，其膜孔径在纳米级范围内。
-
20
一、反渗透
1、渗透压和反渗透原理 2、反渗透膜 3、应用
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21
1、渗透压和反渗透原理
渗透压：
当用一张半透膜将纯水和盐水分开，纯水会透过半透膜向盐水扩散，使盐水侧溶液水面升高，直到动态平衡。渗透的推动力就是渗透压，这是正渗透。
任何溶液都存在渗透压π，只是一般没表现出来。
π= i R T C
溶质的反向扩散。这种现
象称为浓差极化。
-
15
Jw
K
ln
Cm Cb
Jw：水通量 K：传质系数＝D/m 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。
Jw
P Rm Rg
Rm:膜阻力； Rg：凝胶层阻力
-
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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
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6
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（压力差1.0~10.0MPa）
纳滤（压力差0.5~2.5MPa）超滤（压力差0.1~0.5MPa）微滤（压力差0.01~0.2MPa）-来自7膜分离的特点：
可在一般温度下操作，没有相变；浓缩分离同时进行；不需投加其他物质，不改变分离物质的性质；适应性强，运行稳定。
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30
2、纳滤膜
纳滤膜也叫低压反渗透膜。
★性能指标脱盐率＝（C0－C）/C0×100％，一般高达90％以上。透水率（L/m2.d）
i：范特霍尔系数
C：溶液的浓度。R气体常数。
当在盐水侧施加压力P>π，反渗透。一般压力在几
十公斤。
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渗透与反渗透现象
纯水
咸水
半透膜（a)渗透
纯水
咸水
半透膜（b)平衡
π
P＞π
纯水
咸水
半透膜（c)反渗透
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23
2、反渗透膜
★性能指标脱盐率＝（C0－C）/C0×100％，一般高达
90％以上。透水率（L/m2.d）
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2.2微滤和超滤
一、微滤二、超滤
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9
一、微滤
1、原理 2、微滤的操作模型
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10
1、原理
在压差推动力作用下进行的液相分离过程，属于精密过滤，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。在一定的压力差作用下，原料液中水和小的溶质粒子从高压侧透过膜到低压侧，产生透过液，而被膜截流的大粒子组分使剩余滤液中的浓度增大成为浓缩液。
2、错流过滤
错流操作对减少浓差极化和结垢是必要和可能的，近年来微滤的错流操作技术发展很快，有代替死端过滤的趋势。
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12
二、超滤
1、原理 2、超滤过程中的浓差极化 3、应用
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1、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。