水处理中膜分离技术的应用.pdf

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资源描述
无机盐工业
第46卷第5期
INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY
2014年05月
水处理中膜分离技术的应用
康为清2,时历杰,赵有璟,张大义3,张宏韬,王敏
(1.中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁810008;2.中国科学院大学;3.五矿盐湖有限公司)
摘要:对水处理膜分离技术的发展历史和应用现状做了介绍,总结了国内外纳滤和反渗透技术在海水苦成水
淡化、废水处理等水处理领域的应用,指出了膜污染、浓差极化现象及成本较高等膜技术应用中普遍存在的问题。由
于纳滤膜具有选择透过性,对纳滤技术应用于盐湖卤水资源开发中镁锂分离过程的可行性做了探讨,并从膜原件和
配套工艺两方面对相关技术的应用做了展望。
关键词;膜分离技术;水处理;盐湖卤水
中图分类号:TQ124.2文献标识码:A文章编号:1006-4990(2014)05-0006-04
Application of membrane separation technique in water treatment
Kang Weiqing, Shi Lijie, Zhao Youjing Zhang Dayi, Zhang Hongtao2, Wang Min
(1.Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, ining 810008, China; 2. nivers ofchinese
Academy of Sciences; 3. Minmetals Salt Lakes Limited Compny
Abstract: Development history and present application situation of membrane separation technique were introduced. Appli
cations of nanofiltration and reverse osmosis in water treatment fields such as the desalination of sea water and brackish wa-
ter and wastewater treatment, at home and abroad were summarized. And also the relevant problems, such as membrane foul-
ing, concenration pla za on, and igr were ine Accoring o the selective permeability of nanofiltration
membrane, the application feasibility of membrane separation technique to Mg/Li separation of salt lake brine was discussed
and the relevant techniques about membrane element and supporting chemical technology were prospected
Key words: membrane separation technique; water treatment salt lake brine
膜分离技术是一门新兴的分离技术,始于20世1980年,全芳香族聚酰胺复合膜卷式元件问世。
纪初,并于20世纪60年代后得到迅速发展。18641990年,商业化的中低压及超低压高脱盐聚酰胺复
年, Moritz Traube成功制成第一片人造膜ー亚铁氰合膜产品进入市场。1998年,低污染膜研发成功,反
化嗣膜。但直到1960年S.Ioeb和S. Sourirtajan研究渗透技术的应用范围进一步扩大。
出具有商业价值的醋酸纤维素非对称膜,确定了L
纳滤是20世纪80年代发展起来的一类新型分
S制膜工业,才开创了膜技术的新纪元。20世纪后离膜,早期被称为松散反渗透膜,其截留分子量介于
半叶,随着技术的进步,作为一项高效节能的新型分反渗透和超滤之间,膜表面带有电荷,对一价无机盐
离技术,膜分离在工业生产中得到了大规模应用。离子具有不同于反渗透膜的选择透过性,因其能截
大约每隔10a,就有一项新的膜过程成功应用于工留的物质大小约为1m而得名。
业上。近年来,膜分离技术已成为食品加工、废水处
中国对反渗透膜的研制始于20世纪60年代中
理、生物制药、石油化工等方面的重要分离手段。而期,但受限于原材料和基础工业条件,所生产的膜元
反渗透和纳滤作为主要的水处理分离膜,在膜分离件成本高而性能较低。目前,中国国产反渗透膜常
领域占有重要地位。
用的材料主要为醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜和壳
发展及现状
聚糖膜。中国反渗透膜的应用始于20世纪70年
代后期,起初多用于半导体纯水和电子行业,后逐渐
1953年,美国的C.E.Reid等最早提出将反渗透扩展到电力及其他工业、随着20世纪90年代饮用
应用于海水淡化。1960年,S.Ioeb与S. Sourirtajan开水器具市场的拓展,反渗透膜在家用领域获得普及。
发出了第一代高性能醋酸纤维素膜,首次将反渗透在各种膜分离技术中,反渗透技术是近年来在中国
膜用于海水淡化。1965年,美国加利福尼亚大学制发展最快、普及最广的一种。中国反渗透膜在工业
造出管式反渗透装置,可用于苦成水淡化。1970年,上应用最主要的领域为大型锅炉补给水、各种工业
杜邦公司推出了芳香族聚酰胺中空纤维反渗透器。
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