第14章膜析法

14.1滲析法14.2電滲析法14.3反滲透法14.4超濾

第14章膜析法

膜析法是利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)的方法的統(tǒng)稱。

14.1滲析法半透膜：依靠薄膜中孔道的大小分離大小不同的分子或粒子；依靠薄膜的離子結(jié)構(gòu)分離性質(zhì)不同的離子，如陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜；依靠薄膜的有選擇的溶解性分離某些物質(zhì)，如醋酸纖維膜有溶解某些液體和氣體的性能，而是這些物質(zhì)透過(guò)薄膜。

14.1滲析法

14.2電滲析法一、原理

14.2電滲析法二、應(yīng)用

14.2電滲析法電滲析法回收酸洗廢水中的硫酸和鐵陽(yáng)極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：

14.2電滲析法

14.2電滲析法三、電滲析器的結(jié)構(gòu)

14.2電滲析法四、影響電滲析操作的主要問(wèn)題1、濃差極化

當(dāng)電流強(qiáng)度提高到一定程度以后，淡水側(cè)的邊界層中會(huì)出現(xiàn)水分子的電離，產(chǎn)生H+和OH-，參與傳導(dǎo)電流，以補(bǔ)充離子的不足。這種情況稱為濃差極化。由于濃差極化，使電滲析運(yùn)行電耗增加，膜壽命縮短，并容易結(jié)垢沉積，堵塞水流通道。防止?jié)獠顦O化、消除沉積的措施有：（1）控制操作的極限電流，在極限電流密度的70~90%狀況下運(yùn)行；（2）倒換電極；（3）增加水流速度，是膜邊界層變薄；（4）定期酸洗2、腐蝕在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成大量O2和Cl2，具有強(qiáng)烈腐蝕性。所以要用抗腐蝕電極和膜，或加大極區(qū)水流速度，使電極反應(yīng)產(chǎn)物被迅速帶走。

14.3反滲透法一、反滲透原理1、滲透和反滲透

14.3反滲透法2、滲透壓任何溶液都有滲透壓，其值為i——范特霍夫系數(shù)；對(duì)電解質(zhì)溶液，i等于離解的陰陽(yáng)離子總數(shù)；對(duì)非電解質(zhì)溶液，i=1膜單位面積水通量

14.3反滲透法膜單位面積鹽通量膜的除鹽率

14.3反滲透法二、反滲透膜

14.3反滲透法二、反滲透膜醋酸纖維素膜的結(jié)構(gòu)和性能

14.3反滲透法二、反滲透膜醋酸纖維素膜的結(jié)構(gòu)和性能反滲透膜透過(guò)機(jī)理（1）氫鍵理論（2）優(yōu)先吸附-毛細(xì)管流理論14.3反滲透法二、反滲透裝置1、管式裝置管式裝置水力條件好，適當(dāng)調(diào)節(jié)水流狀態(tài)可防止?jié)獠顦O化和膜污染，能夠處理含懸浮固體的溶液，但單位體積中膜面積小，制造和安裝費(fèi)用較高。14.3反滲透法2、螺旋卷式裝置螺旋卷式裝置單位體積的膜表面積較大，透水量大。紊流效果好，不易產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象。缺點(diǎn)是膜玷污后消除困難，不能處理含有懸浮物的液體。14.3反滲透法3、中空纖維式裝置優(yōu)點(diǎn)是單位體積的膜表面積很大，制造和安裝簡(jiǎn)單，可在較低壓力下運(yùn)行，膜的壓實(shí)現(xiàn)象減緩，不需要膜制成材料，濃差極化可忽略；缺點(diǎn)是制作工藝復(fù)雜，易堵塞，不能用于處理含懸浮物的液體4、板框式裝置這種裝置結(jié)構(gòu)牢固，能承受高壓，占地面積不大；但液流狀態(tài)差，易造成濃差極化，設(shè)備費(fèi)用較大。14.4超濾法超濾與反滲透一樣也依靠壓力推動(dòng)力和半透膜實(shí)現(xiàn)分離。兩種方法的區(qū)別在于超濾受滲透壓的影響較小，能在低壓力下操作（一般0.1~0.5MPa），而反滲透為2~10MPa。超濾的制膜材料主要也是醋酸纖維素和芳香聚酰胺等。只是不需熱處理工序，使制成的超濾膜孔比較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較