1、膜技术在化工方面的应用摘要：膜分离技术被认为是“21 世纪最有前途、最有发展前景的重大高新技术之一，称为第三次工业革命” ，下面就膜分离技术的原理、特点及在化工中的应用作简要叙述。 关键词：石化领域；废水处理；饮用水处理；海水淡化 中图分类号： TU991 文献标识码： A 文章编号： 一、膜分离技术在石油化工领域的应用 气体分离膜技术 气体膜分离过程是一种以压力驱动力的分离过程。在膜两侧混合气体各组分压差的驱动下，出现气体渗透。由于各组分渗透呈现不同渗透速率，从而实现混合气体各组分之间的分离。渗透速率高的气体组分被称为“快气” ，而渗透速率低的气体组分被称为“慢气” 。分离膜主要有高分子膜和
2、无机膜，又分为非孔膜和多孔膜。当分离膜的孔道直径大于分离介质分子的直径，这种膜叫多孔膜。非孔膜的渗透机理为溶解扩散理论。 工业生产中的分离膜组件 为使膜可用于实际的气体分离过程，需制成膜分离器。膜分离器是传质分离设备。膜是分离器的核心部件。其分离性能是决定膜分离器性能优劣的主要因素。工业上常用的分离膜多为复合膜，由选择分离层、多孔膜支撑层、无纺布支撑层共三层组成。其中最上层的致密膜是起作用的主要部分。工业上应用气体分离高分子膜主要有 2 种类型：中空纤维膜和卷式渗透气膜。中空纤维膜装填密度比卷式渗透气膜多 310 倍，具有自支撑结构，耐高压，价格较低等优点。而通常将 2 张膜的 3 边密封，中
3、间夹入 1 层多导流网组成一个膜叶。多个膜叶间铺有隔网，用带有小孔的多孔管卷成膜卷放入圆筒形的外壳中形成完整的卷式分离器。 二 、膜分离技术在石油化工废水深度处理中的应用 水是人类赖以生存的不可或缺的资源，也是自然生态环境保持良好的重要条件。21 世纪对于水资源的需求管理，不能仅考虑满足人类的用水，也必须考虑生态环境的永续。我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一。随着经济的发展和城市化进程的加快，城市缺水问题日益突出。当前相当一部分城市水资源短缺。为解决这一难题，对我国可持续发展是非常迫切的和极其重要的。除水资源的科学管理和优化配置外，充分发挥高科技手段在水再利
4、用中的作用也是十分关键的。膜分离作为一高科技在近十几年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。几十年来，膜分离技术在石油、化工污水、废水深度处理回用与资源化，已经引起了人们的广泛重视，不断有关于膜分离技术深度处理石油、化工污水、废水回用的报道。下面介绍几种用于石油化工废水处理的膜分离技术。 1、膜集成技术 膜集成技术是一种新型的膜分离技术，在使用反渗透或纳滤系统时，常常使用传统的水处理工艺为预处理。但在遇到复杂给水和废水处理时，这些传统的与处理方法显得束手无策。若利用微滤或超滤膜分离技术作为预处理工艺就是解决这种问题的有效方法。这种将两种或两种以上的膜分离技术结合起来使用的就是膜集成技术。这种工
5、艺可有效地改进整个水处理系统的性能和可靠性，节约成本，提高系统的稳定性，目前正应用于各类污水处理的。 2、膜生物反应器 污水处理中的膜生物反应器是指将膜分离技术中超滤组件与污水生物处理工程中的生物反应器结合而成的新的技术系统。能有效去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效，广泛用于污水处理中。 三 、膜分离技术在饮用水处理中的应用 随着人们生活水平的提高，对饮用水的水质要求也越来越高，加上传统工艺中的某些弊端，如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的致癌、致突变、致畸变化合物。膜技术用于饮用水处理时一个重大突破，水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和
6、溶解气体等，在这方面，膜分离技术发挥了其独特作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法，对处理水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力，而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力，有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不断提高的要求。 四 、膜分离技术在海水淡化中的应用 我国是水资源大国，同时也是水资源贫国，海水作为水资源的重要组成部分，其有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透和膜蒸馏等。2002 年，万吨级反渗透海水淡化及其组器技术产业化示范工程被列入国家高技术产业发展计划项目
7、。海水淡化用发渗透膜的脱盐率高达 99.6%，反渗透技术的出现和发展大大降低了海水淡化的成本，现在反渗透已成为海水淡化制取饮用水最经济的手段。电渗析技术可直接将海水淡化为饮用水，但其过程对不带电的物质，如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力，而且能耗高，水回收率低。所以，由于反渗透海水淡化技术的出现，电渗析法海水淡化的比例正逐渐降低。膜蒸馏技术具有很高的脱盐率，可达到 99.7%以上，被用于小型海水淡化，对离子、胶体、大分子等不挥发组分和无法扩散透过膜的组分的截留可达到 100%，并且具有设备简单，操作容易，膜使用寿命长，能耗低等优点。 结论： 1、膜分离技术在石油化工生产中的气气介质分离和液液介质分离，与经典的介质分离工艺原理不同，膜分离主要是根据不同介质对膜的渗透性不同进行分离。 2、膜分离技术在化工废水中通过超滤和微滤对工业废水进行分离，能有效去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效，广泛用于污水处理中。 参考文献： 1、何旭敏等，膜分离技术的应用。厦门大学学报 2001,40（1） 2、程淑英，龚莉莉。膜分离技术应用现状及展望。化工技术经济，1999,17（2） 3、孙德福，刘永膜分离技术及其应用进展。化工科技，2002,10（4）
