1、高分子分離膜材料1 傳統(tǒng)的分離物質(zhì)的技術(shù)，不論篩分、沉淀、過濾、蒸餾、結(jié)晶、吸附和離子交換等，都需要消耗大量的能量，而且分離的結(jié)果往往不滿意。近代的高分子分離膜不僅以它的孔徑大小不同而分離大小不同粒子，更由于它們某些特有的功能而能有效地進(jìn)行分離。 誰掌握了膜技術(shù)誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的明天2基本概念 高分子分離膜：用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，使氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離，具有省能、高效和潔凈等特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。3高分子分離膜的發(fā)展1846年，德國學(xué)者會拜思用硝基

2、纖維素制成第一張高分子膜。 1920年，麥克戈達(dá)開始觀察和研究反滲透現(xiàn)象。1930，人們將纖維素膜用于超濾分離。1940 離子交換膜開發(fā)和利用及電滲析方法建立。1950，加拿大學(xué)者薩里拉簡研究反滲透。1960年，洛伯和薩里拉簡成功地制備具有完整表皮和高度不對稱的第一張高效能的反滲透膜，為該法奠定了基礎(chǔ)。1970年代以來，超濾膜、微濾膜成功地開發(fā)和應(yīng)用，有支撐的液膜和乳液膜及氣體分離膜也相繼問世。4我國膜分離技術(shù)發(fā)展史 我國膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是從1958年研究離子交換膜開始的。60年代進(jìn)入開創(chuàng)階段。1965年著手反滲透的探索，1967年開始的全國海水淡化會戰(zhàn)，大大促進(jìn)了我國膜科技的發(fā)展。70年代進(jìn)

3、入開發(fā)階段。這時期，微濾、電滲析、反滲透和超濾等各種膜和組器件都相繼研究開發(fā)出來，80年代跨入了推廣應(yīng)用階段。80年代又是氣體分離和其他新膜開發(fā)階段。 5高分子分離膜材料 主要有聚酸胺類、聚酸亞胺類、聚砜類、聚乙烯酸類、丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等，有關(guān)的共聚物和共混物也可作為膜材料用。各種高分子分離膜已廣泛用于核燃料及金屬提煉，氣體及烴類分離，海水及苦咸水淡化，純水及超純水制備，環(huán)境保護(hù)和污水處理，人工臟器的制造，生物制品提純以及醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、化工等各個領(lǐng)域中。6高分子膜分離過程 膜分離過程主要有反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離等。 7（一）微濾鑒于微孔

4、濾膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。具體涉及領(lǐng)域主要有：醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)（明膠、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高純水、城市污水、工業(yè)廢水、飲用水、生物技術(shù)、生物發(fā)酵等。8（二）超濾早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾技術(shù)已經(jīng)涉及食品加工、飲料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收、環(huán)境工程等眾多領(lǐng)域。9（三）納濾 納濾的主要應(yīng)用領(lǐng)域涉及：食品工業(yè)、植物深加工、飲料工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、精細(xì)化工、環(huán)保工業(yè)10（四）反

5、滲透 由于反滲透分離技術(shù)的先進(jìn)、高效和節(jié)能的特點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)各個部門都得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于水處理和熱敏感性物質(zhì)的濃縮，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括以下：食品工業(yè)、牛奶工業(yè)、飲料工業(yè)、植物（農(nóng)產(chǎn)品）深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、制備飲用水、純水、超純水、海水、苦咸水淡化、電力、電子、半導(dǎo)體工業(yè)用水、醫(yī)藥行業(yè)工藝用水、制劑用水、注射用水、無菌無熱源純水、食品飲料工業(yè)、化工及其它工業(yè)的工藝用水、鍋爐用水、洗滌用水及冷卻用水11（五）其他常用膜分離過程 除了以上四種常用的膜分離過程，另外還有滲析、控制釋放、膜傳感器、膜法氣體分離等。12膜分離的動力來源？ 推動膜分離過程的外力可以是壓力差、電位差、濃度差、溫

6、度差或濃度差加化學(xué)反應(yīng)。13膜分離技術(shù)特點(diǎn) 膜分離過程是一個高效、環(huán)保的分離過程，它是多學(xué)科交叉的高新技術(shù)，它在物理、化學(xué)和生物性質(zhì)上可呈現(xiàn)出各種各樣的特性，具有較多的優(yōu)勢。 與傳統(tǒng)的分離技術(shù)如蒸餾、吸附、吸收、萃取、深冷分離等相比，膜分離技術(shù)具有以下特點(diǎn)。14 高效的分離過程 低能耗 接近室溫的工作溫度 品質(zhì)穩(wěn)定性好 連續(xù)化操作 靈活性強(qiáng) 純物理過程 環(huán)保15膜分離過程的基本特性 膜分離技術(shù)以其節(jié)能效果顯著、設(shè)備簡單、操作方便、容易控制而受到廣大用戶的普遍歡迎。選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x過程，可替代鼓式真空過濾、板框壓濾、離子交換、離心分離、溶媒抽提、靜電除塵、袋式過濾、吸附/再生、絮凝/共聚、傾析/

7、沉淀、蒸發(fā)、結(jié)晶等多種傳統(tǒng)的分離與過濾方法。 16高分子分離膜的應(yīng)用反滲透膜的應(yīng)用：微慮膜的應(yīng)用超慮膜的應(yīng)用納慮膜的應(yīng)用 .17“篩”出海洋中的淡水 ！18海水淡化-電滲析原理1 離子在電場下的定向遷移2 膜的選擇性透過關(guān)注+-極水 鹽水 淡水19淺談家用飲水機(jī)使用功能性我們?yōu)槭裁匆褂盟幚碓O(shè)備? 從水源到家庭的水龍頭 有哪些污染?水處理設(shè)備介紹 凈水機(jī)、純水機(jī)、軟水機(jī)20廢水處理 在廢水處理方面，膜分離技術(shù)的應(yīng)用也十分廣泛。值得一提的是，由于在膜分離過程中不加入任何其他物質(zhì)，因此膜技術(shù)凈化廢水的過程同時也使有用物質(zhì)得以回收，產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)效率得以提高，成本降低，能耗與物耗減少，污染消除或減

8、輕，因而是名副其實的環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)。比如，采用超濾膜處理電泳漆廢水，不僅處理后的水可以回用于清洗，而且分離出的涂料也可以回用；采用納濾膜處理染料廢水，不僅可以凈化水，還可回收染料。 21 目前，已有微濾、超濾、納濾、反滲透等膜在不同過程和眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，成為替代傳統(tǒng)技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。以飲用水處理為例，隨著工業(yè)的發(fā)展，天然水中的農(nóng)藥和“三致”（致癌、致畸、致突變）特質(zhì)不斷增加，而這些物質(zhì)都是傳統(tǒng)處理技術(shù)無法除掉的。因此，為了保證人民飲水的清潔，發(fā)達(dá)國家已開始用膜技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)。 22用于氫氣的回收 另類高分子分離膜對氫氣具有選擇性，可有效地用于合成氣體（2/C

9、O）的調(diào)解，冶煉氣體中氫氣的回收以及液態(tài)氨合成中的氫氣回收，此類技術(shù)在美國廣泛應(yīng)用。高分子分離膜的其他應(yīng)用23有機(jī)氣體的回收 針對一些高分子材料對有機(jī)氣體有特殊的選擇性、過濾性，有機(jī)氣體在此類高分子材料中穿透性快的特點(diǎn)，將分離膜用于有機(jī)氣體的回收，如回收在塑料合成中的單分子氣體，回收工業(yè)排放氣中的有機(jī)物質(zhì)，即使能源再利用，又凈化了空氣，美國及西方國家生產(chǎn)出的此類高分子分離膜已廣泛應(yīng)用于化工工業(yè)及環(huán)境治理。24 用于天然氣的回收 天然氣中所含的CO2,H2O和H2S是造成天然氣質(zhì)量低，輸送管道易被腐蝕的主要原因，高分子分離膜能有效的除去此類有害物質(zhì)，提高天然氣質(zhì)量，延長管道使用壽命。25 用于氮?dú)夂脱鯕獾闹迫?以空氣作原料，高分子分離膜可分離出含量為99%的氮?dú)?，含量?0%以上的氧氣。 新一代的高分子分離膜產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)將更加精湛，用途將涉及到血液的凈化，人造肝膽一類的生物工程領(lǐng)域，前景更加可觀。26展望展望之一：我們要致力于將新興的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，不斷將膜技術(shù)的研究成果從實驗室推向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)