四种膜过程
反渗透(RO)是液体/液体分离过程中最可能使用的膜分离过程。原则上水是唯一通过膜的物质;特别是所有的溶解和悬浮的物质被截留。有时一些开放类型的RO膜和纳滤(NF)膜会产生混淆。
真正的纳滤只截留超过一价的负电荷离子,如硫酸盐、磷酸盐,而能通过单价的负离子。根据分子的大小和形状,纳滤也能截留不带电荷、 溶解性物质和正电荷离子。 纳滤对氯化纳0~50% 的截留率主要决定于进水的浓度。而“ 宽 松 的 反 渗 透”是一种减少了盐截 留率的反渗透膜。由于盐截留率的减少可以降低压力和能耗,因此在有些项目上也是可以被接受的。
超滤(UF)是大分子量组分(HMWC),如蛋白质、悬浮固体被截留,而所有的小分子量组分自由通过膜的过程。因此,单价和二价的糖类、盐、氨基酸、有机物、无机酸或氢氧化纳都不能通过。
微滤(MF)过程理论上只有悬浮固体被截留,而其它甚至蛋白质都可以自由通过膜。但是实际情况和理想状态有一定的差距。
下表是对以上内容的总结。
表二 四种膜过程的比较
反渗透RO |
纳滤NF |
超滤UF |
微滤MF | |
膜类型 |
非对称膜 |
非对称膜 |
非对称膜 |
对称膜 非对称膜 |
厚度 薄膜厚度 |
150μm 1μm |
150μm 1μm |
150~250μm 1μm |
10~150μm |
孔径 |
<0,002μm |
<0,002μm |
0,2~0,02μm |
4~0,02μm |
截流组分 |
HMWC,LMWC 氯化纳 葡萄糖 氨基酸 |
HMWC 单糖、多糖 和多聚糖、 多价负离子 |
小分子组分, 蛋白质, 多糖,病毒 |
颗粒, 粘土, 细菌 |
膜材质 |
醋酸纤维素(CA), 薄膜 |
醋酸纤维素(CA), 薄膜 |
陶瓷, 聚砜(PSO), 聚偏二氟乙烯(PVDF), 醋酸纤维素(CA), 薄膜 |
陶瓷, 聚丙烯(PP), 聚偏二氟乙烯(PVDF) |
膜组件类型 |
管式, 卷式, 板框式 |
管式, 卷式, 板框式 |
管式, 中空纤维, 卷式, 板框式 |
管式, 中空纤维 |
操作压力bar |
15~150 |
5~35 |
1~10 |
<2 |
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