许多膜分离过程是基于不同的分离原理或机理,分离的物质可以从颗粒一直到分子。尽管存在这么大的差异,然而所有的膜过程都有一个共同点,那就是需要应用到膜。
膜分离过程是以膜为分离介质,在膜两侧存在某中推动力(如:压力差、浓度差、电位差等)时,原料液组分选择性的透过膜,以达到分离、提纯的目的。
液体膜分离过程主要是指微滤、超滤、纳滤和反渗透过程。这些压力推动膜分离过程可用于溶液的净化、提取、分离及浓缩。从微滤、超滤、纳滤和反渗透,被分离的分子或颗粒的尺寸越来越小,因此膜孔径必须越来越小,这也意味着摸的传质阻力增加,碳化硅陶瓷膜,所以操作压力也是逐渐增大,以获得相似的通量。
膜分离技术快速发展引来巨大商机
随着**水资源短缺情况的加剧,水资源开发、工业和饮水处理、废水处理及再利用成为各国研究开发的热点,而膜分离技术正是目前国内外普遍采用的净化技术。有*预言,膜技术及与其它技术集成的技术将在很大程度上取代目前采用的传统分离技术。现在,膜技术已与光纤、**导技术等一起成为21世纪**高科技产业之一。
膜分离技术是指利用具有特殊选择分离性的无机材料或**高分子材料,制成不同形态结构的膜,在一定驱动力作用下,使双元或多元组份的特定组份因透过膜的速率不同而达到分离或密集的目的。由于这种技术是采用物理方法分离组份,因而清洁无污染、操作及设备简单、能量损耗少,并可广泛应用于石油、化工、电子电力、食品、医疗、环保等领域,因此近年来发展十分迅速。
作为一门新兴的高技术产业,鄂州陶瓷膜,膜分离产业在**都保持了**过8%的增长率,在我国也有着相当广阔的应用前景。据预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750立方米,预计用水总量为7000亿~8000亿立方米,要求供水能力比现在增长1300亿~2300亿立方米,全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,因此开发新的水资源如进行海水淡化势在必行,而目前采用反渗透膜进行海水淡化是较1经济而又清洁的方法。
近年来我国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加,全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64亿吨,其中约80%未经处理直接排入水域。可见,我国环保水处理方面对膜应用的需求量将很大,这一领域也被业界认为是增长潜力较1大的领域。在生物医药和食品生产过程中,无机碳化硅陶瓷膜,微滤膜发挥了重要作用。目前**以血液渗析膜的市场较1大,约占总销售额的50%。近几年来,膜技术在生物工程、医疗和血液渗析**领域的应用增速惊人,仅美国的年增速就**过了13%。
由于其广泛的用途及较好的市场应用前景,膜技术及膜材料的开发应用在**范围内受到了**的高度重视。“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化学工业的未来”已成为业界的共识。各发达国家都在积极部署,投巨资发展该技术及产业,抢夺制高点。他们的特点是研发实力强、产品品种多、系列化。
目前,我国膜市场的需求量增长很快,预计到2015年,我国的膜市场需求可望**过200亿元,陶瓷膜膜组件,届时将占世界膜市场总需求量的10%~15%。在意识到了巨大的市场需求与研发的差距后,国家已投资建设了多个膜产业示范基地,如废水处理用膜组件及系统处理装置产业化示范工程、建立复合反渗透膜国产化及水工业成套技术装备生产基地等,这对于促进我国膜材料、膜技术的国产化,提高我国膜产业的整体水平有着重要的推动作用,为我国的膜行业在世界膜行业的发展打下了良好的基础。
当前,膜分离技术已获得巨大的进展,但它毕竟还是处于上升发展阶段,还有许多工作要我们去做。21世纪的膜科学与技术将进一步改进、完善已有的膜过程,不断探索和开拓新的过程与材料,并不断扩充原有的应用领域,使膜技术发挥发挥更大的作用。
★ 展望之一
我们要致力于将新兴的膜分离技术与传统的工艺技术**的结合起来,不断将膜技术的研究成果从实验室推向产业化应用。
★ 展望之二
我们要致力于研究新的膜材料,开发研究新的聚合膜材料。
★ 展望之三
我们要致力于研究开发新的成膜工艺,进一步制备**薄、高度均匀、无缺陷的非对称膜皮层技术与工艺。
★ 展望之四
我们要致力于将无机膜的发展推向前。无机膜由于拥有其他聚合物膜所无法具有的一些优点,如:无机膜具有耐酸、碱、耐**溶剂,化学稳定性好,机械强度大,抗微生物污染能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等,而受到学术界和工业化应用越来越多的重视。在以后的发展过程中,研究无机膜的新材料、新工艺是必然的趋势。
★ 展望之五
无论在学术上还是工业化应用当中,微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、气体分离、渗透汽化等课题的研究都将是重中之重。