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水污染控制工程 1．概念 利用薄膜使溶剂和溶质或颗粒分离的方法 膜分离可用于液相和气相，对液相分离，可以用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系等。 2、分类 按照推动力不同 3、技术特点 （a）膜分离过程不发生相变，因此能量转化的效率高。 （b）膜分离过程在常温下进行，不会破坏热敏性物料； （c）不需投加其它物质，节约原材料和化学药品； （d）装置简单，操作简单，控制、维修容易，且分离效率高。与其它水处理方法相比，具有占地面积小、适用范围广、处理效率高等特点； （e）膜的成本较高，有些膜对酸或碱的耐受能力较差。用于回收废水中的有用成分或水的回用处理。 4、膜分离的应用领域 （1）化学/染料工业? 活性染料的脱盐、纯化、浓缩与回收 食品染料的脱盐、纯化、浓缩与回收 催化剂与贵金属的回收利用 脱氧、氧化、酯化、皂化、磺化、硝化、脱氢反应中液体的分离、纯化 甘油/己内酰胺/苯/染料活性剂等有机化工原料的回收 汽车/仪表及其它工业涂漆的浓缩回收 （2）食品/饮料工业? 啤酒/果酒/黄酒/葡萄酒的澄清除菌过滤 苹果、梨等果汁的澄清除菌过滤 苹果、梨等果汁的脱水浓缩 葡萄酒/果酒/茶/咖啡芬香气味的浓缩保留 豆蛋白/乳清蛋白/白蛋白/单糖/多糖溶液的澄清与浓缩 乳清、奶酶及其他乳品的澄清、脱盐与浓缩 蔬菜抽提汁/西红柿汁的脱水浓缩? （3）制药/生物工程? 抗生素、维生素、有机酸、氨基酸、酶等发酵液的澄清除菌过滤 抗生素、维生素、有机酸、氨基酸等发酵液的蛋白剔除 酶、蛋白质、多糖制备过程中细胞碎片的剔除 抗生素、氨基酸、维生素、有机酸、酶、多糖、蛋白质的纯化与浓缩 6-APA、7-ACA、7-ADCA及其他半合成抗生素的脱盐浓缩 中成药、保健品口服液的澄清除菌过滤 动物血浆、血清的浓缩精制 其他相关的脱盐浓缩、澄清除菌、蛋白剔除、细胞收集等分离过程 （4）空气过滤? ? 喷雾干燥过程中染料、抗生素、奶粉等的回收 ? 电池厂金属镉、氧化铅粉尘的收集 ? 粉碎过程中磷酸盐、氧化镁、二氧化钛、碳粉、水泥、碳酸钙的回收 包装过程中砂糖、染料、奶粉、味精等的回收 干燥过程中PVC、二氧化硅、活性碳、肥料等的回收 合成氨尾气中氢气的回收利用 ?其他一切有关的粉尘收集及空气除尘过程 （5）水处理? ?? 饮用纯水（太空水）的制备 ?? 医药工业中注射用水/洗瓶水及其他无菌水的制备 ?? 电子工业中超纯水的制备 ?? 火力发电厂锅炉补给水的制备 ?? 饮料与化妆品工业中产品配方用水的制备 ?? 制造业中终端洗涤水的制备 ?? 饮用水纯化/苦碱水脱盐/海水淡化 ?? 废水循环与再生利用（零排放） ?? 垃圾填埋场渗出水的浓缩处理 ?? 染料、颜料、油漆、含油废水的处理 ?? 纸浆与造纸废水的处理及木素磺酸盐的回收 ?? 金属、食品、皮革、农药和除草剂废水的处理 ?? 纺织印染废水的处理及丝光废水的回收利用 第二节、扩散渗析（diffusion dialysis） 1、原理：高浓度溶液中的溶质透过薄膜向低浓度溶液中迁移。 利用离子交换膜的选择透过性，以浓度差为推动力来实现酸与盐或者碱与酸的分离。 3、优缺点： 优点： 能耗小 设备结构简单，操作方便 不需要对膜进行酸碱再生 不需要加入其它化学药剂。 缺点: 渗析速度慢，分离效率低。 第三节 电渗析(ED )（electrodialysis） 1、基本原理 2、电渗析膜 3、电渗析器 4、电渗析器的工艺技术问题和指标 5、电渗析在废水处理中的应用 1．基本原理 电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯的一种膜分离过程。 电渗析过程原理图 2．电渗析膜——离子交换膜 （1）分类 具有与离子交换树脂相同的组成，含有活性基团和能使离子透过的细孔。常用的离子交换膜按其选择透过性可分为阳膜、阴膜、复合膜等。 B、阴膜(anion exchange membrane) 含有阴离子交换基团，在水中离解出阴离子，使膜上带正电，吸引阴离子并使其通过。 强碱性，如季铵型[-N(CH3)3OH] 弱碱性，如伯胺型(-NH2)、仲胺型(-NHR)、叔胺型(-NR2)。 　 3、电渗析器 极限电流密度：使膜界面层中产生极化现象时的电流密度，称为极限电流密度( ilim) 2）技术指标： C、电能消耗 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式中　??? V —工作电压，V； 　 　　　　I —工作电流