膜系統
膜系統的介紹（資源化與零排放）
膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應用于食品、醫藥、生物、環保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域，產生了巨大的經濟效益和社會效益，已成為當今分離科學中很重要的手段之一。
膜分離與熱蒸發組合技術是將技術復合，實現集中聯產，優勢在于工藝的選擇靈活，可適應不同的水質，能根據地理位置氣候條件、除鹽規模大小、排放要求、不同的運行模式和技術的特殊性等特定情況組合出符合要求的處理方法。
針對水質復雜、污染性強的廢水，需對其預處理，目的在于使廢水滿足相應濃縮和蒸發固化技術對水質的要求，是濃縮和蒸發固化環節正常運行的必要前提。某工業項目工藝就采用了“石灰軟化+超濾+反滲透+蒸發結晶”的組合技術來處理工業廢水。石灰軟化預處理可以使重金屬子混凝沉淀，得到很好的去除，并能去除一部分的COD。廢水經預處理后進入超濾與反滲透的組合工藝處理，運行較為穩定，膜使用壽命能延長到3年。膜處理產生的濃鹽水最后進入機械蒸汽壓縮系統進行蒸發結晶，最后進入鹽分離器，完全分離鹽水，達到“近零排放”的處理目標。
主要的膜技術及應用
膜濃縮是利用膜的選擇透過性，對廢水進行濃縮減量的過程。當今應用較多的膜處理技術主要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）以及膜蒸餾技術。
可將其根據除鹽能力的強弱進行粗劃分，即微濾<超濾<納濾≤電滲析<反滲透。
- 微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）
- 反滲透 (RO)
- 正向滲透（FO）
- 電滲析
- 膜蒸餾
微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）
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微濾：是以壓力差為推動力，多孔濾膜為過濾介質，利用篩分原理將不溶性粒子（0.1~10μm）進行分離，操作壓力范圍在0.05~0.5Mpa。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機鹽）等通過，但會截留懸浮物，細菌，及大分子量膠體等物質。
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超濾：能截留0.001~0.01μm的物質，截留分子量為1000~300000，允許小分子物質和溶解性固體（無機鹽）等通過，去除大分子有機物、膠體、蛋白質、和微生物等，超濾是利用超濾膜的微孔蹄分機理，主要應用于飲用水、工業廢水處理及高純水制備等。
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納濾：介于反滲透和超濾之間，主要去除1nm的溶質離子，截留相對分子質量為200~1000。納濾膜的孔徑在納米級，能讓水完全通過，截留或部分截留比水分子量大的物質。納濾膜能通過大部分Na+和Cl–等單價離子，對Ca2+、Mg2+、SO42-、COD等多價離子卻有較高的截留率。
濾膜常用的聚合物材料有聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚氯乙烯等目前在反滲透、超濾和微濾三種膜分離技術中，以微濾的應用相對較廣。超濾應用于醫藥、化工、水處理的等領域。微濾多用于給水預處理，也應用在醫藥、化工、電子等領域。超濾和微濾也都應用在高鹽廢水的處理中，但一般用作預處理。
反滲透 (RO)
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反滲透是通過向高滲透壓側溶液提供壓力，使水分子通過RO膜向低滲透壓側滲透的技術，隨著水分子的轉移，高濃度測溶液的濃度被不斷提高。理論上，RO膜可以截留＞0.1nm的物質，能有效截留水中的無機鹽、膠體和相對分子量＞100的有機物，其除鹽率高達95%～97%，具有安全可靠，出水水質穩定等優點。
反滲透中水的回收率在75%左右，COD、BOD去除率85%以上，同時脫除含氮化合物、氯化物和磷。
反滲透技術通常用于水的軟化處理、廢水處理以及食品、醫藥工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。
正向滲透（FO）
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與RO技術相反，正滲透是利用FO膜的選擇透過性使水分子自發從較低滲透壓側透過FO膜流向較高滲透壓側的技術，是一種濃度驅動的新型膜分離技術，具有除鹽率高、濃縮能力強、膜污染小和回收率高等優點。在廢水濃縮過程中，必須配置和再生濃度極高的汲取液才能使廢水中的水分子不斷通過FO膜轉移到汲取液之中。
正滲透在很多領域上得到應用，如海水淡化、廢水處理，食品及藥品加工和利用滲透發電等方面均表現出廣闊的應用前景，同時也成為了世界膜分離領域研究的熱點。
膜系統背景介紹
電滲析
- 電滲析是在直流電場中設置若干交錯排列的陽膜和陰膜，利用電極對陰陽離子的驅動力和濾膜的選擇透過性實現廢水的濃縮減量。在外加電場下，廢水中的陰陽離子會在電極驅動下向相反電極移動，由于陰離子不能透過陽膜，陽離子不能透過陰膜，因此會在兩極之間形成交錯排列的淡水室和濃水室。電滲析的濃縮效果非常顯著，其濃縮液TDS可達200g/L以上，可以極大地減少廢水流量。
膜蒸餾
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膜蒸餾采用疏水膜，是以膜兩側蒸氣壓為驅動力的膜分離技術，適用于非揮發性溶質溶液的濃縮。
綜上所述，各種膜濃縮技術均有其更好的運行條件和濃縮極限，在實際應用中需根據廢水水質、水量、蒸發固化要求等選擇一種或多種合適的濃縮技術。
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