物理化學法去除水中污染物膜分離膜分離技術概述利用膜將水中的物質(微粒或分子或離子)分離出去的方法統稱為水的膜分離技術。在膜分離技術中，以水中的物質透過膜來達到處理目的時稱為滲析，以水透過膜來達到處理目的時稱為滲透。膜分離技術概述以推動力的過程分類以濃度差為推動力的過程：擴散滲析技術以電場力為推動力的過程：A電滲析，B離子交換電透析 以靜壓力差為推動力的過程：

A微濾(microfiltration)，B超濾(untrafiltration)，C反滲透(reverseosmosis)

以蒸氣壓差為推動力的過程：A膜蒸餾，B滲透蒸餾膜分離技術概述膜過濾法的核心是膜本身，膜必須是半透膜，即能透過一種物質,而阻礙另一種物質。——選擇透過性天然膜：膀胱膜、羊皮紙人工合成膜：離子交換膜

醋酸纖維膜聚砜膜陽離子交換膜陰離子交換膜膜分離技術概述物理化學法去除水中污染物膜分離電滲析技術電滲析是在外加直流電場作用下，利用離子交換膜的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子透過，陰膜只允許陰離子透過)，使水中陰、陽離子作定向遷移，從而達到離子從水中分離的一種物理化學過程。一、工作原理電滲析技術若干交替排列的陽膜與陰膜，讓水通過兩膜及網膜與兩極之間所形成的隔室，在兩端電極接通直流電源后，水中陰、陽離子分別向陽極、陰極方向遷移，由于陽膜、陰膜的選擇透過性，就形成了交替排列的離子濃度減少的淡室和離子濃度增加的濃室。與此同時，在兩電極上也發生著氧化還原反應，即電極反應，其結果是使陰極室因溶液呈堿性而結垢，陽極室因溶液呈酸性而腐蝕。因此，在電滲析過程中，電能的消耗主要用來克服電流通過溶液、膜時所受到的阻力以及電極反應。一、工作原理電滲析技術二、電滲析設備1.膜堆一對陰、陽膜和一對濃、淡水隔板交替排列，組成最基本的脫鹽單元，稱為膜對，電極(包括中間電極)之間由若干組膜對疊一起即為膜堆。2.極區3.緊固裝置4.配套設備電滲析技術二、電滲析設備（5）組裝一對電極之間的膜堆稱為—級，具有同向水流的并聯膜堆稱為一段。電滲析器的組裝方式有一級一段、多級一段、一級多段和多級多段電滲析技術三、影響運行的主要因素1.極化和結垢解決方法：極限電流；倒換電極電滲析工作中電流的傳導是靠水中的陰、陽離子的遷移來完成的，當電流增大到一定數值時，如若再提高電流，由于離子擴散不及，在膜界面處將引起水的離解，使氫離子透過陽膜、氫氧根離子透過陰膜，這種現象稱為極化。此時的電流密度稱為極限電流密度。極化發生后陽膜淡室的一側富集著過量的氫氧根離子，陽膜濃室的一側富集著過量的氫離子；而在陰膜淡室的一側富集著過量的氫離子，陰膜濃室的一側富集著過量的氫氧根離子。由于濃室中離子濃度高，則在濃室陰膜的一側發生碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀，如圖4-33所示。從而增加膜電阻，加大電能消耗，減小膜的有效面積，降低出水水質，影響正常運行。電滲析技術三、影響運行的主要因素（2）腐蝕陽極室溶液呈酸性陰極室沉淀結垢解決方法：采用抗腐蝕電極板加大極區水流速度電滲析技術四、應用舉例物理化學法去除水中污染物膜分離超濾一、基本理論超濾又稱超過濾，用于截留水中膠體大小的顆粒，而水和低分子量溶質則允許透過膜。超濾二、超濾設備常用超濾膜材料聚合物：聚砜、聚醚砜、醋酸纖維素、再生纖維素、聚酰胺、聚片氟乙烯、聚丙烯腈無機材料：氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、硼硅玻璃、熱解碳、鋯/不銹鋼、鋯/碳膜組件：卷式組件、板框式組件、中空纖維、蜂窩狀組件、單管組件超濾微濾過濾精度一般在0.1-50微米，常見的各種PP濾芯，活性碳濾芯，陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇，用于簡單的粗過濾，過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質，但不能去除水中的細菌等有害物質超濾過濾精度在0.001-0.1微米，是一種利用壓差的膜法分離技術，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質，并能保留對人體有益的一些礦物質元素納濾過濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術，用于去除色、和水中部分鹽類納濾膜具有離子選擇性，即允許一價陰離子大量滲過膜，而對具有多價陰離子的鹽截留率很高。NF過程所需外界壓力一般要比RO膜低很多。反滲透過濾精度為0.1納米左右，可濾除水中的幾乎一切的雜質(包括有害的和有益的)，只能允許水分子通過物理化學法去除水中污染物膜分離反滲透一、基本原理用一種只能讓水分子透過而不允許溶質透過的半透膜將純水與咸水分開，則水分子將從純水一側通過膜向咸水一側透過，結果使咸水一側的液面上升，直到到達某一高度，此即所謂滲透過程。當滲透達到動平衡狀態時，半透膜兩側存在一定的水位差或壓力差，此即為指定溫度下的溶液(咸水)滲透壓。在咸水一側施加的壓力大于該溶液的滲透壓，可迫使滲透反向，即水分子從咸水一側反向地通過膜透過到純水一側，實現反滲透過程。反滲透將料液分成兩部分：透過膜的是含溶質很少的溶劑，稱為滲透液；未透過膜的液體，溶質濃度增高，稱為濃縮液。反滲透二、反滲透設備1.反滲透膜目前用于水處理的反滲透膜主要有醋酸纖維素(CA)膜和芳香族聚酰胺膜兩大類。其表皮層結構致密，孔徑0.8~1.0nm，厚約0.25μm，起脫鹽的關鍵作用。表皮層下面為結構疏松、孔徑l00~400nm的多孔支撐層。在其間還夾有一層孔徑約20μm的過渡層。膜總厚度100μm，含水率占60％左右。反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置目前反滲透裝置有板框式、管式、卷式和中空纖維式4種類型。反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置2.反滲透裝置反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置反滲透二、反滲透設備2.反滲透裝置各種膜構型的特點對比膜構性質中空纖維平板卷式管式聚合物陶瓷填裝密度高中等中等低低膜污染高中等中等低低運行能耗低中等中等高高膜通量