演示文稿中空纖維膜簡介

演示文稿中空纖維膜簡介當前第1頁\共有28頁\編于星期四\3點（優(yōu)選）中空纖維膜簡介當前第2頁\共有28頁\編于星期四\3點目錄一、膜分離技術(shù)概述二、中空纖維膜紡絲工藝三、超濾膜組件四、MBR膜組件五、發(fā)展前景及展望3當前第3頁\共有28頁\編于星期四\3點一、膜分離技術(shù)概述膜(Membrane)是什么？所謂的膜，是指在一種流體相內(nèi)或是在兩種流體相之間有一層薄的凝聚相，它把流體相分隔為互不相通的兩部分，并能使這兩部分之間產(chǎn)生傳質(zhì)作用。4當前第4頁\共有28頁\編于星期四\3點1.1膜分離技術(shù)發(fā)展簡史1748年，耐克特（A.Nelkt）發(fā)現(xiàn)水能自動地擴散到裝有酒精的豬膀胱內(nèi)，開創(chuàng)了膜滲透的研究。1861年，施密特（A.Schmidt）首先提出了超過濾的概念。按現(xiàn)代觀點看，這種過濾應稱為微孔過濾。1961年，米切利斯（A.S.Michealis）等人制成了可截留不同分子量的膜，這種膜是真正的超過濾膜。50年代初，為從海水或苦咸水中獲取淡水，開始了反滲透膜的研究。

自上世紀60年代中期以來，膜分離技術(shù)真正實現(xiàn)了工業(yè)化。首先出現(xiàn)的分離膜是超過濾膜（簡稱UF膜）、微孔過濾膜（簡稱MF膜）和反滲透膜（簡稱RO膜）。以后又開發(fā)了許多其它類型的分離膜。5當前第5頁\共有28頁\編于星期四\3點1.2膜的分類61.按膜的材料分類

類別膜材料舉例纖維素酯類纖維素衍生物類醋酸纖維素，硝酸纖維素，乙基纖維素等非纖維素酯類聚砜類聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等聚酰(亞)胺類聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亞胺等聚酯、烯烴類滌綸，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等含氟(硅)類聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷等其他殼聚糖，聚電解質(zhì)等當前第6頁\共有28頁\編于星期四\3點2.按膜的分離原理及適用范圍分類

根據(jù)分離膜的分離原理和推動力的不同，可將其分為微慮膜、超過濾膜、反滲透膜、納濾膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等。7膜過程推動力傳遞機理透過物截留物膜類型微濾壓力差顆粒大小形狀水、溶劑溶解物懸浮物顆粒纖維多孔膜超濾壓力差分子特性大小形狀水、溶劑小分子膠體和超過截留分子量的分子非對稱性膜納濾壓力差離子大小及電荷水、一價離子、多價離子有機物復合膜反滲透壓力差溶劑的擴散傳遞水、溶劑溶質(zhì)、鹽非對稱性膜復合膜當前第7頁\共有28頁\編于星期四\3點8umARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL過濾對象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水鹽份Metalions金屬離子Sugars蔗糖FILTRATIONTECHNO-LOGY過濾方法Pyrogens熱源Virus病毒Colloidalsilica膠體硅Albuminprotein白蛋白Bacteria細菌Carbonblack碳黑Paintpigment顏料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海灘沙礫Pollens花粉RO反滲透Ultrafiltration超濾Microfiltration微濾Particle

filtration一般過濾THEFILTRATIONSPECTRUM過濾譜圖NF納濾當前第8頁\共有28頁\編于星期四\3點3.按膜的形態(tài)分類膜組件的結(jié)構(gòu)及型式取決于膜的形狀,工業(yè)上應用的膜組件主要有中空纖維式、管式、螺旋卷式、板框式等四種型式。管式和中空纖維式組件也可以分為內(nèi)壓式和外壓式兩種。當前第9頁\共有28頁\編于星期四\3點四種膜組件的綜合性比較10當前第10頁\共有28頁\編于星期四\3點二、中空纖維膜紡絲工藝

相轉(zhuǎn)化是指將均質(zhì)的制膜液通過溶劑的揮發(fā)或向溶液加入非溶劑或加熱制膜液，使液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程。相轉(zhuǎn)化制膜工藝中最重要的方法是L—S型制膜法。11聚合物溶劑添加劑均質(zhì)制膜液流涎法制成平板型、圓管型；紡絲法制成中空纖維蒸出部分溶劑凝固液浸漬水洗后處理非對稱膜L—S法制備工藝流程框圖當前第11頁\共有28頁\編于星期四\3點2.1中空纖維膜的結(jié)構(gòu)雙皮層結(jié)構(gòu)12表面膜孔結(jié)構(gòu)當前第12頁\共有28頁\編于星期四\3點PVDF超濾膜公稱孔徑為0.1μm，過濾精度高，對菌類和病原體的去除率99.9%，使其獲得優(yōu)良的產(chǎn)水品質(zhì)。13PES超濾膜孔徑分布窄，孔徑分布在0.009—0.011μm之間，對于100,000dalton的過濾精度達到99.99%以上，因此，它具有優(yōu)異的過濾精度。當前第13頁\共有28頁\編于星期四\3點2.2紡絲影響因素1.制膜液的均勻性：排料均勻

鑄膜液溫度2.溫度控制

紡絲室的溫度3.干程高度：是一個傳熱的過程，空氣中的微量水蒸氣在膜表面發(fā)生延遲相分離，形成比較致密的皮層。4.凝固浴溫度：溶劑與凝固液的雙向擴散作用，瞬時相分離發(fā)生，形成指狀孔。當超過一定溫度時，由于溫度過高，則反而在中空纖維膜的表面形成致密的皮層，從而導致中空纖維膜的水通量急劇下降。1410156020顏色當前第14頁\共有28頁\編于星期四\3點

機械調(diào)節(jié)圓度

、毛刺

噴絲板的調(diào)節(jié)：

及時調(diào)圓

紡絲微調(diào)

保證壁厚15當前第15頁\共有28頁\編于星期四\3點2.3后處理16水處理：繼續(xù)充分進行擴散交換，防止溶劑再次反溶解，導致出現(xiàn)連貫的大指狀孔。甘油處理：進行保濕作用，從低濃度到高濃度充分交換，減少膜中水分，降低液體的表面張力。膜的收縮：發(fā)生在濕態(tài)保存時的失水，收縮變形使膜孔徑大幅度下降，孔徑分布不均勻，嚴重時還會造成膜的破裂。當膜與高濃度溶液接觸時，由于膜中水分急劇地向溶液中擴散而失水，也會造成膜的變形收縮。當前第16頁\共有28頁\編于星期四\3點三、超濾膜組件17超濾膜組件工藝流程圖當前第17頁\共有28頁\編于星期四\3點3.1工藝操作注意要點裝絲的時候注意防止擦損膜絲切頭注意余量，抹膠控制膠量并完全堵死安裝注意零部件的緊固在不同的環(huán)境條件，控制甩油程度加膠分兩步驟，離心去除氣泡；減少發(fā)熱量澆鑄之前模具需要抹黃油，之后繼續(xù)放置3d固化18當前第18頁\共有28頁\編于星期四\3點3.2氣壓檢漏1、側(cè)口封堵，組件灌滿水2、底部通氣壓，恒定0.1MPa3、氣壓穩(wěn)定運行1-3min4、上端加水，適當調(diào)節(jié)壓力，觀察氣泡情況，使用鉛筆標記漏點19當前第19頁\共有28頁\編于星期四\3點3.3超濾組件結(jié)構(gòu)超濾膜組件的結(jié)構(gòu)及型式多樣化,膜組件主要可以分為內(nèi)壓式和外壓式兩種。20膜壓力流速原料產(chǎn)品濃縮液當前第20頁\共有28頁\編于星期四\3點21當前第21頁\共有28頁\編于星期四\3點3.4超濾膜組件的清洗22濃差極化：水過濾在濃度梯度下，溶質(zhì)與水以相反方向向本體溶液擴散，在達到平衡狀態(tài)時，膜表面形成一溶質(zhì)濃度分布邊界層，它對水的透過起著阻礙作用。當前第22頁\共有28頁\編于星期四\3點3.4超濾組件應用飲用水：家用凈水器就是活性炭吸附技術(shù)與UF技術(shù)雜化的成功范例。RO裝置的前處理：海水淡化、高純水處理等，對RO膜的保護安全運行，而且也提高了產(chǎn)品水的質(zhì)量。食品方面的濃縮、提純以及回收等。醫(yī)藥廢水以及生物制品的精致和提純。環(huán)境工程的應用：石油化工廢水、印染紡織廢水、金屬及電子加工廢水、生活污水等。23當前第23頁\共有28頁\編于星期四\3點四、MBR膜組件24配膠晾絲固定撒粉切頭抹膠整理膜絲二次配膠另端澆鑄切頭粘殼分裝保存MBR膜組件工藝流程圖當前第24頁\共有28頁\編于星期四\3點4.1MBR的優(yōu)點出水水質(zhì)優(yōu)良?；钚晕勰酀舛雀?。有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留生長,氨氮去除率高?？朔顺Ｒ?guī)活性污泥中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端。設備緊湊，省去二沉池,節(jié)省占地。系統(tǒng)采用PLC控制，實現(xiàn)全自動化。25當前第25頁\共有28頁\編于星期四\3點4.2膜生物反應器MBR又稱膜生物反應器（MembraneBio-Reactor）膜生物反應器是一種高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。中空纖維膜的應用取代活性污泥法中的二沉池，有效的達到了泥水分離的目的。充分利用膜的高效截留作用，能夠有效地截留硝化菌，完全保留在生物反應器內(nèi)，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一時難于降解的大分子有機物，延長其在反應器的停留時間，使之得到最大限度的分解。應用MBR技術(shù)后，主要污染物的去