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药物分离工程之膜分离技术.doc

药物分离工程之膜分离技术

爱都很曲折
2019-05-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《药物分离工程之膜分离技术doc》,可适用于医药卫生领域

药物分离工程之膜分离技术膜分离技术是在世纪初出现世纪年代后迅速崛起的一种新型的分离方法它利用一张具有选择透过性的薄膜在一定的外推动力作用下使溶液中的溶质和溶质溶质和溶剂(水)分离达到提纯、浓缩和净化的目的。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异目前常见的膜分离过程可分为以下几种反渗透、电渗析、微滤、超滤、纳滤等。反渗透是渗透的一种反向迁移运动是一种在压力驱动下借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法其孔径大约在~A。它已广泛用于各种液体的提纯与浓缩其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除以获得高质量的纯净水。目前应用最广泛的是卷式聚酰胺复合膜其水通量和脱除率会受压力、温度、回收率、进水含盐量和PH值等的影响。反渗透技术应用于重金属废水处理领域主要用于局部回收水和有用物质或者作为中间浓缩或脱盐装置。目前已大规模用于镀ZnNiCr漂洗水和混合重金属废水处理。反渗透几乎截留所有无机物质特别适宜稀溶液的浓缩但对浓度较高的溶液的处理将受到渗透压和膜本身耐压的限制水回收率较低。据文献报道采用反渗透技术可将电镀镍漂洗水浓缩倍浓缩液经蒸馏法进一步浓缩后可返回电镀槽用。美国芝加哥API工艺公司采用B一芳香族聚酰胺中空纤维RO膜组件处理电镀镍漂洗水处理后的废水含而浓缩液含达到截留率为%。朱贤等采用反渗透过程对电镀废水中常见的含镍废水进行了处理表明反渗透基本受操作压力的影响较小截留率稳定且大于。反渗透法用于处理含铜、镉废水也取得了满意的效果。电渗析法是利用电场的作用强行将离子向电极处吸引致使电极中间部位的离子浓度大为下降从而制得淡水的。一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜除非人工合成的大分子离子。电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高电流并不大维持不了连续的氧化还原反应所需电解却正好相反。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域。用电渗析法处理电镀废水时阳离子膜只允许阳离子通过阴离子膜只允许阴离子通过在电流作用下电镀废水得到浓缩和淡化。电渗析法在电镀废水处理中具有技术可靠操作费用低占地面积小不产生废渣的优点。但浓缩重金属离子浓度有一定限度膜分离效率随时间衰退需定期更换能耗较高而且某些微粒不能完全除去。目前常采用的电渗析技术有:中高温电渗析工艺、倒极电渗析工艺EDR、双极膜电渗析工艺、填充床电渗析工艺EDI等。电渗析法是一种较成熟的膜分离技术目前主要用于电镀工业漂洗水回收重金属,含、、和等金属离子的废水都适宜用电渗析处理其中含镍废水处理技术最为成熟已有成套工业化装置。年卢会霞等们采用EDI过程对模拟电镀镍漂洗水进行了处理,在质量浓度为pH为的原水条件下EDI淡水出水中质量浓度在开机后数分钟内就降低到.以下,效果明显并保持稳定。微滤和超滤都是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程微滤和超滤膜分离技术是一项广泛应用于溶液物质分离、水质净化的膜分离技术。微滤和超滤的分离原理都是筛分即在一定的压力下当含有高分子(或大分子)和低分子(或小分子)溶质的混合液流过膜表面时溶剂和小于膜孔径的溶质透过膜成为渗透液被收集大于膜孔径的溶质被膜截留而作为浓缩液回收。微滤和超滤分离为动态膜过滤分离过程是目前应用范围最广最为成熟的膜分离技术可在常温、低压下运行无相变具有操作简单、能耗低、通量大等特点。由于孔径的关系超滤或者微滤一般不能截留无机金属离子若借助于其他物理或者化学过程将重金属离子转变为粒径较大的离子就可以与微滤或者超滤相结合来分离重金属。目前主要有沉淀一微滤、胶束强化超滤、聚合物强化超滤/微滤等工艺用于电镀废水处理。年刘久清等利用金属离子络合物的性质进行电镀废水膜分离试验试验利用聚丙烯酸钠(PAAN)为络合剂处理含的电镀废水和PAAN形成的络合物比较稳定超滤膜对铜的截留率始终不变。同时解络反应后通过超滤膜回收的PAAN与新鲜的PAAN也具有相似的效果对铜的回收率可达到%同时排放水中铜的浓度<满足环境排放标准的要求。络合超滤的解络合是制约络合超滤工业化应用的主要因素因此高效的解络合技术的研究将有助于络合超滤技术的工业化。纳滤是O年代中期发展起来的介于超滤和反渗透之间的同属于压力驱动的新型膜分离技术其截留分子量是在~的范围孔径多为几纳米。但与反渗透相比其操作压力更低因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”。纳滤技术可用于石油工业石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水其成分非常复杂处理难度大采用膜法特别是纳滤法与其他方法相给合既可有效处理废水还可以回收有用物质例如先用纳滤膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相然后把富油相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序这样既回收了原油又节约了用水以前多采用反渗透和相分离结合的方法处理石油工业废水但存在着膜污染严重的问题如果在反渗透前加纳滤膜就可以解决膜污染的问题石油工业的含酚废水中主要含有苯酚甲基酚,硝基酚以及各类取代酚此类物质的毒性很大必须脱除后才能排放若采用纳滤技术不仅酚的脱除率可达以上而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉镍汞钛等重金属高价离子脱除其费用比反渗透等方法低得多上海望宇环境工程有限公司夏俊方等采用纳滤处理回收电镀铜漂洗废水纳滤实验结果表明纳滤膜可以使料液浓缩近倍纳滤膜对的截留率在以上。EvgeniaChilyumova等采用FilmtecNF和FilmtecNF纳滤膜对含硝酸镍废水进行处理在pH值为时对镍的去除率分别为和pH值为时对镍的去除率分别为和的截留率保持在以上进水浓度()对截留率无显著影响因此可采用较高的回收率减少浓缩液发挥出纳滤的优点。目前膜分离技术在许多方面得到广泛应用。在对产品要求不断提高生产成本要求不断降低的今天膜技术的优势会越来越明显。虽然膜分离技术在很多方面的应用还不成熟但是随着研究的不断深入和各种新型膜材料的研制膜分离技术必定会取代旧的低效分离技术而成为主要的分离技术。参考文献胡翔陈建峰李春喜.电镀废水处理技术研究现状及展望J.新技术新工艺()张肇富.电渗析法回收含镍电镀液lJI.电镀与精饰()聂莉.不同相对分子质量的有机物对膜通量的影响J中国环境科学(O):  .卢会霞王建友傅学起等.EDI过程处理低浓度重金属离子废水的研究J.天津工业大学学  报()许振良马炳荣.微滤技术与应用M.北京:化学工业出版社.华耀祖.超滤技术与应用M.北京:化学工业出版社刘永清李兴海篮伟光等络合一超滤一纳滤耦合工艺处理铜电镀工业废水J工业水处理  ,():夏俊方曹海云膜分离技术处理电镀废水的实验研究J上海环境科学():EvgeniaChilyumova.Nanofiltrationofbivalentnickelcationsmodeldeterm  inationandprocesssimulationJ.Desalination():~

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