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大孔膜反应器 大孔膜反应器主要应用领域是基于大孔膜如微滤、超滤等实现超细催化剂的循环使用以及反应物的分散强化传质过程等.目前, 这方面的研究主要集中在光催化与催化反应领域。在光催化领域, 主要是采用悬浮态的光催化剂如二氧化钛等进行有机物的降解，然后使用大孔膜实现光催化剂的循环使用。 另外, 基于大孔膜如均孔膜的发展,可依据均孔膜的孔道规整特性,提高液滴或气泡大小的均匀性, 增强反应效果. 微孔膜反应器 微孔膜反应器主要是基于微孔膜将反应产物从反应体系中分离出来, 提高反应的转化率和选择性.此类膜反应器中, 微孔膜既有分离作用又可实现催化作用。 如二甲苯异构化反应、水汽变换反应等均可用微孔膜反应器来提高反应效率。 MFI分子筛膜主要用于二甲苯异构化反应, 为填充床膜反应器和催化膜反应器。 填充床膜反应器是由对反应惰性的 silicalite-1 分子筛膜和具有催化活性的ZSM-5分子筛催化剂构成, silicalite-1 分子筛膜起到选择性分离目标产物对二甲苯(PX)的作用。ZSM-5 分子筛膜同时具有分离和催化的双重功能, 其结构示意图如图所示。磺酸功能化的MFI 分子筛膜, 在450℃下获得了MX 转化率52%和PX 产率为32%; 而全硅MFI 分子筛膜反应器获得了90%以上的PX 选择性。 致密膜反应器 致密膜反应器主要有混合导体氧渗透膜反应器、钯膜反应器等, 主要利用膜对某种气体100%选择性而进行的反应过程. 膜材料和膜反应器发展迅速, 对物质的高效分离与转化过程带来了新的机遇, 但同时也存在一些有待深入研究的共性问题, 主要包括传质与分离机理的模拟研究与实验验证、微结构(孔道与表面性质)的精准构筑与调变、膜孔结构的形成机理与原位表征、面向应用过程的膜材料设计与制备、膜分离与其他单元操作的耦合以及针对具体反应过程的膜反应器的设计与构建等。 膜反应器在工业水处理中的应用 1.膜反应器在印染废水处理中的应用 2.膜反应器在制药废水处理中的应用 3.膜反应器在焦化废水处理中的应用 4.膜反应器在精细化工废水处理中的应用 1.膜反应器在印染废水处理中的应用 印染废水成分复杂，色度深，碱性强，并且含有许多有毒、有害物质，对环境污染严重。膜生物反应器能对印染废水进行好氧生物活性的处理，利用锰砂催化海绵铁内电解-膜生物反应器（MBR）耦合法来处理模拟印染废水并对水样的色度和浊度、生物耗氧量、化学耗氧量等各项水质指标进行测定、分析和处理。 茂名市兴业纺织有限公司印染废水处理效果 COD BOD5 色度 原水 750 250 1200 锰砂催化海绵铁内电解法预处理 350 200 500 MBR 进行后续生物处理 68 23 10 2.膜反应器在制药废水处理中的应用 制药生产过程中会产生大量的废水，其虽具有一定的可生化性，但色度和COD高，NH4+-N含量高且含有众多毒性物质，若不经过有效处理，将会造成严重的污染环境。 胡雪利等采用一体式平板膜生物反应器对郑州拓洋实业有限公司生产的维生素制药废水进行实验研究， 当HRT=12h时，系统对COD 和NH4+-N的去除率分别为75.29%、85.81%； 当HRT=22h时，系统对COD 和NH4+-N的去除率分别为81.01%、90.21%； 当HRT=26h时，系统对COD 和NH4+-N的去除率分别为82.05%、90.84%。 当取HRT=22h时完全达到了《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903-2008）的排放要求。但污泥质量浓度过高，将导致膜稳态通量的降低，从而限制出水流量，导致整个膜反应器的处理能力降低。 Farshid Pajoum Shariatid等人采用循环气升式膜生物反应器（ELAMBR）对药物中的对乙酰氨基酚进行了处理，一个月后，COD 的含量降低了20%，MLSS 的含量升高了20%，ELAMBR 能有效的处理药物废水中的污染物。 李振红等采用浸没一体式MBR工艺对某制药厂污水处理站的出水进行处理，实验表明，在HRT=9h 条件下，若DO质量浓度为2、4、6 mg/L，出水COD去除率分别为63%，75%，80%，出水NH3-N的去除率分别为88.5%，93.6%，94%。 3.膜反应器在焦化废水处理中的应用 焦化废水是炼焦、煤气净化以及化工产品精制过程的产物。其COD 浓度较高，含有大量的环链有机物，如叠氮类无机物和氨氮等，直接外排对自然环境和人体健康的影响极大。郑俊等采用加压生物膜反应器的A/O法对榆林一焦化厂现有气浮池的出水进行实验处理。当进水COD质量浓度的平均值为2031mg/L时，厌氧出水