膜分離科技論文
膜分離科技論文
膜分離技術(shù)作為現(xiàn)代分離技術(shù)中的核心技術(shù)之一與現(xiàn)代科技已經(jīng)緊密的聯(lián)系在了一起。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的膜分離科技論文，希望你能從中得到感悟!
膜分離科技論文篇一
膜分離技術(shù)研究近況
摘要:膜技術(shù)被稱(chēng)為“2l世紀(jì)的水處理技術(shù)”,現(xiàn)已受到越來(lái)越多的水處理工作者的關(guān)注。常用的膜分離方法有電滲析、反滲透、超濾,其次是自然滲析和液膜技術(shù)。近年來(lái),膜材料、膜組件以及膜工藝在不斷更新,使得膜分離技術(shù)發(fā)展很快,在水和廢水處理、化工、醫(yī)療、輕工、生化等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。
關(guān)鍵詞: 膜技術(shù);膜材料;膜組件;膜工藝;膜污染
1 概述
1748年,法國(guó)學(xué)者Ahble Nollet發(fā)現(xiàn)水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒精溶液的豬膀胱內(nèi),首次揭示了膜分離現(xiàn)象。此后,膜分離技術(shù)經(jīng)過(guò)了近200年漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。膜技術(shù)(Membrane Technology)是用天然或人工合成的高分子薄膜以外界能量位差(如壓力差、濃度差、電位差和溫度差等)為推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法。
膜技術(shù)是一種分子水平上的分離技術(shù)。按照膜的功能可分為分離膜、識(shí)別膜、反應(yīng)膜、能量轉(zhuǎn)化膜和電子功能膜等,其中,分離膜的應(yīng)用最為廣泛。分離膜的根本原理在于膜具有選擇透過(guò)性,按照分離過(guò)程中的推動(dòng)力和所用膜的孔徑不同,可分為20世紀(jì)30年代的微濾(MF);2O世紀(jì)40年代的滲析(D);20世紀(jì)5O年代的電滲析(ED);20世紀(jì)60年代的反滲透(RO);20世紀(jì)70年代的超濾(UF);20世紀(jì)80年代的氣膜分離(GS);20世紀(jì)90年代的滲透汽化 (PV)和乳化液膜(ELM)等。有資料顯示,目前國(guó)際膜市場(chǎng)的75%分布在美國(guó)、歐洲國(guó)家和日本,20世紀(jì)80年代后膜分離技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用迅速發(fā)展,新發(fā)展了膜蒸餾和滲透汽化等膜分離過(guò)程,世界膜產(chǎn)售額已超過(guò)100億美元,年增長(zhǎng)率為14%～30%。
膜分離概念:可以將分離膜看作是把兩相分開(kāi)的一薄層物質(zhì),稱(chēng)其為“薄膜”,簡(jiǎn)稱(chēng)膜。膜可以是具有滲透性的,也可是具有半滲透性的,但不能是完全不透過(guò)性的。膜可以存于兩流體之間也可以附著于支撐體或載體的微孔隙上,膜的厚度應(yīng)比表面積小得多。成膜,以外界能量或化學(xué)位差作推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法,統(tǒng)稱(chēng)為膜分離法。膜分離法可用于液相與氣相,對(duì)液相分離,可以用于水溶液體系、非水溶液體系、水溶膠體系以及含有其它微粒的水溶液體系等。
膜分離是一項(xiàng)新興的高效分離技術(shù)。60年代后,膜分離技術(shù)逐步在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用,目前膜及組件在全世界的年銷(xiāo)售額已達(dá)30億美元以上,年增長(zhǎng)率高達(dá)14% ～30%,在1987年國(guó)際膜會(huì)議上(日本東京),膜技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)末到21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一。膜分離技術(shù)目前已普遍應(yīng)用于化工、輕工、電子、醫(yī)藥、食品、環(huán)境工程和石油行業(yè)。
納濾(NF)膜技術(shù)是近10多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的膜分離技術(shù),納濾膜由于其特殊的孔徑范圍和制備的特殊處理化(如復(fù)合化、荷電化),使得納濾膜具有較特殊的分離性能――對(duì)二價(jià)和多價(jià)離子及分子量在200～l000之間的有機(jī)物有較高的脫除性能, 對(duì)單價(jià)離子和小分子的脫除率則相對(duì)較低.NF膜所具有的特點(diǎn)使之特別適于海水的軟化,即去除海水中易結(jié)垢的Ca2+,Mg2+,SO42-等二價(jià)離子.NF技術(shù)已經(jīng)在水處理技術(shù)、環(huán)境工程等方面顯示出很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在海水軟化方面的研究與應(yīng)用國(guó)內(nèi)外也已經(jīng)開(kāi)展。
膜技術(shù)應(yīng)用
多元多層納米膜技術(shù)是在離子鍵技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)鍍膜技術(shù)。其應(yīng)用范圍有:(1)刃具、模具的表面強(qiáng)化。在高速鋼、硬質(zhì)合金制造的刃具(如鉆頭、銑刀、車(chē)刀)及模具表面獲得超高硬度的多元多層納米膜.提高刃具、模具的耐磨性;(2)機(jī)械零件的表面強(qiáng)化,如葉輪、葉片、氣缸、活塞環(huán)表面獲得納米鍍層,延長(zhǎng)零件使用壽命。
富氧技術(shù)的應(yīng)用亦非常廣泛,一般情況下,凡需空氣之處,均可用富氧來(lái)替代。特別是膜法富氧,由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、啟動(dòng)快、規(guī)?？尚】芍?、投資少、節(jié)能效果顯著、免維護(hù)及用途廣等,是一項(xiàng)日趨成熟的高新技術(shù),被發(fā)達(dá)國(guó)家稱(chēng)為“資源的創(chuàng)造性技術(shù)”。許多文獻(xiàn)已有這方面的應(yīng)用報(bào)道:如華北制藥股份有限公司玻璃分公司于1996年建設(shè)的富氧燃燒項(xiàng)目,使用3年后總結(jié):隨著時(shí)間的推移、技術(shù)的成熟,取得了增產(chǎn)、節(jié)油和合格率提高均超過(guò)10%的效果;而且采用富氧燃燒技術(shù)后,火焰燃燒狀況有較大改善,火焰底部明顯發(fā)白發(fā)亮,火焰強(qiáng)度增加,火焰尾梢減小,從而既延長(zhǎng)爐齡,又提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
目前,膜技術(shù)廣泛的用于從含鹽和被污染的水源生產(chǎn)可飲用水和工業(yè)廢水的處理等。進(jìn)一步的應(yīng)用包括:藥品傳輸系統(tǒng)、通過(guò)蒸汽濃度檢測(cè)爆炸材料、燃料電池等。在過(guò)去的2O年中,BARC已經(jīng)涉及反滲透技術(shù)的開(kāi)發(fā),用于微堿水和海水的脫鹽等工藝。最近,開(kāi)發(fā)了一種民用水凈化器,其能夠在自來(lái)水壓力條件下,去除細(xì)菌污染物,生產(chǎn)安全的飲用水。
由于膜過(guò)濾技術(shù)是一種高教、低能耗和易操作的液體分離技術(shù),因此在廢水處理中有著廣闊的應(yīng)用前景。在介紹膜過(guò)濾技術(shù)性質(zhì)、分類(lèi)的基礎(chǔ)上對(duì)膜過(guò)濾技術(shù)在含油廢水、生活廢水、造紙廢水、有色廢水、化工合成廢水、重金屬離子廢水及其他廢水處理的應(yīng)用研究和進(jìn)展?fàn)顩r進(jìn)行了綜述,討論了膜過(guò)濾技術(shù)的研究方向和發(fā)展前景。認(rèn)為減輕膜污染、研究開(kāi)發(fā)廉價(jià)的過(guò)濾膜和膜組件是膜過(guò)濾技術(shù)在水處理中應(yīng)重點(diǎn)解決的問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中,將膜過(guò)濾技術(shù)與其他分離技術(shù)和廢水處理技術(shù)相結(jié)合,充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)和協(xié)同效應(yīng),得到最佳處理效果和最佳經(jīng)濟(jì)效益。
另外,錦化化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司樹(shù)脂廠采用膜分離技術(shù)回收VCM精餾尾氣,研究了氣體膜分離技術(shù)的原理,并對(duì)該技術(shù)的各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化、調(diào)試?？偨Y(jié)出一套最佳控制方案,徹底解決了循環(huán)氣在系統(tǒng)中的累積、膜組件傳遞動(dòng)力等工藝參數(shù)影響膜分離效果的問(wèn)題,可使精餾尾氣中的VCM、c2 H2回收率達(dá)到95%、85%以上,回收VCM 303 t/a、 H2 89 t/a,獲經(jīng)濟(jì)效益202萬(wàn)元/a。
在城市飲用水膜處理方面,由于新型膜處理技術(shù)具有適應(yīng)的水質(zhì)范圍廣,出水水質(zhì)好,占地面積小等優(yōu)點(diǎn),及其在國(guó)外的推廣應(yīng)用,因此這種新型的膜處理技術(shù)不僅能有效地去除水中的濁度、病原微生物和病原寄生蟲(chóng),納濾膜還能有效地去除水中的有機(jī)污染物,包括常規(guī)工藝很難去除的農(nóng)藥等.
結(jié)語(yǔ)
膜分離技術(shù)由于其良好的透過(guò)性,分離效率高,操作簡(jiǎn)便,能耗低等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域
得到了廣泛應(yīng)用,在油田采油廢水處理中亦得到應(yīng)用,但仍有許多方面需要改進(jìn)。例如,膜組件的選擇,操作條件的控制,膜材料的表面改性,減少膜污染,同時(shí)開(kāi)發(fā)新型膜分離工藝與新型膜材料。成功解決了上述問(wèn)題,膜分離技術(shù)將會(huì)在含油廢水處理中得到更加廣泛的應(yīng)用。
膜分離科技論文篇二
膜分離技術(shù)在生物科技中的應(yīng)用與進(jìn)展
【摘 要】膜分離技術(shù)作為現(xiàn)代分離技術(shù)中的核心技術(shù)之一與現(xiàn)代科技已經(jīng)緊密的聯(lián)系在了一起。而它與生命科技的結(jié)合更是使它“英雄有用武之地”，推動(dòng)了生命科學(xué)的一系列進(jìn)展：小分子有機(jī)物的分離純化，人工器官尤其是人工腎臟的制造和完善，用于污水處理的膜生物反應(yīng)器等等都離不開(kāi)膜分離技術(shù)的發(fā)展。本文將就膜分離技術(shù)與現(xiàn)代生命科學(xué)的結(jié)合為切入點(diǎn)，粗淺的介紹一下膜技術(shù)的一些基本特點(diǎn)與基本方法和我個(gè)人對(duì)于這項(xiàng)潛力巨大的技術(shù)的展望。
【關(guān)鍵詞】膜分離 ; 生物科技; 小分子有機(jī)物分離 ; 蛋白質(zhì)分離; 膜生物反應(yīng)器
1膜分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其在分離技術(shù)中的地位
1.1膜分離技術(shù)的簡(jiǎn)介
膜分離技術(shù)是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)作用下對(duì)混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離，分級(jí)， 提純和富集。根據(jù)膜材質(zhì)和孔徑大小的不同，我們可以將膜分離技術(shù)分為一般微濾(MF)，超濾(UF)，反滲透(RO)，納濾(NF)等等。
膜分離技術(shù)自從20 世紀(jì)60年代被用于工業(yè)生產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)歷了膜材質(zhì)從大孔徑到小孔徑，推動(dòng)力從重力場(chǎng)到多種電化學(xué)作用共同作用的發(fā)展模式。自從上世紀(jì)90年到之后TFC膜(低壓聚酰胺復(fù)合膜)的成功研制之后，膜分離技術(shù)在現(xiàn)代化工和生物工程的各個(gè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2膜分離技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
而在這些現(xiàn)代分離技術(shù)中，膜分離技術(shù)的基本原理是利用高分子薄膜的選擇透過(guò)性為分離的基本原理，以壓力差，電勢(shì)差，電滲差等為動(dòng)力，以達(dá)到物質(zhì)在薄膜間的傳質(zhì)而達(dá)到分離的目的。因此在經(jīng)歷了：微孔過(guò)濾，滲析，電滲析，反滲透，超濾，氣體分離，滲透氣化等發(fā)展過(guò)程后[1]，現(xiàn)代膜分離技術(shù)具有反應(yīng)條件要求低(常溫下即可發(fā)生);是一個(gè)物理過(guò)程，不發(fā)生化學(xué)變化所以損耗較小;膜分離過(guò)程中多以壓力差為動(dòng)力(滲透壓也包括在內(nèi));膜的性質(zhì)穩(wěn)定的情況下膜分離系統(tǒng)可以有極大的分離范圍;膜分離過(guò)程的研究比較透徹，分離的流程控制比較容易控制從而得到更高純度的分離產(chǎn)物[2]。這些優(yōu)點(diǎn)都使得它在實(shí)際運(yùn)用中都具有很高的價(jià)值，而被廣泛使用在工業(yè)和科研中。
1.3膜分離技術(shù)與生命科學(xué)的結(jié)合
近些年來(lái)生物領(lǐng)域飛速發(fā)展，一系列系統(tǒng)理論的建立使得生物科學(xué)向更精細(xì)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆较虬l(fā)展，人們對(duì)于生物制品需求擴(kuò)大的同時(shí)對(duì)其的安全性可靠性的要求也越來(lái)越高。尤其是分子生物學(xué)的建立使得生命科學(xué)的范疇更加靠近生命的本質(zhì)。而隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，它對(duì)與物質(zhì)的分離與鑒定的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的分離手段已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足，但膜分離技術(shù)等為代表的現(xiàn)代分離技術(shù)(其特點(diǎn)前文已述)卻很好的迎合了他的需求，因此被廣泛的運(yùn)用于科研與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中。
2現(xiàn)代膜分離技術(shù)的基本過(guò)程與原理詳細(xì)
2.1膜分離技術(shù)的基本原理以及其分類(lèi)
以壓力差為推動(dòng)力的液體膜分離過(guò)程通?？筛鶕?jù)分離對(duì)象的大小和膜的不同分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。根據(jù)待分離樣品的性質(zhì)以及分離所選用薄膜的性質(zhì)尤其是薄膜的孔徑的大小還有分離純度，分離時(shí)間，分離速率等方面的要求可以有針對(duì)性的選取合適的分離方法，以達(dá)到分離預(yù)期結(jié)果[3]。
2.2膜分離技術(shù)的不同操作模式
膜分離技術(shù)原理簡(jiǎn)單，因此它的工藝流程也便于標(biāo)準(zhǔn)化。由于待分離物質(zhì)中我們想要的目的產(chǎn)物的分子量各有不同，我們的目標(biāo)產(chǎn)物最終出現(xiàn)的位置也不同：小分子物質(zhì)一般會(huì)通過(guò)薄膜最終在濾過(guò)液中富集。而大分子物質(zhì)會(huì)在膜的另一側(cè)由于無(wú)法濾過(guò)被截留在濃縮液中。為了使膜分離過(guò)程中的損耗盡可能的小，時(shí)間盡可能的短，我們會(huì)在料液中添加滲濾溶劑，它可以和小分子組分互相作用和小分子物質(zhì)一同穿過(guò)薄膜從而加速小分子物質(zhì)過(guò)膜速率，使大分子與小分子物質(zhì)的分離加速，從而解決了高濃度的溶液過(guò)膜速率過(guò)慢的問(wèn)題。收集濃縮液得到其中被截留的大分子稱(chēng)為濃縮。與此不同，利用滲濾溶劑進(jìn)行的膜分離過(guò)程稱(chēng)為滲濾。
在實(shí)際工作中二者往往搭配使用，操作過(guò)程由預(yù)濃縮、恒容滲濾和后濃縮三個(gè)階段組成：利用濃縮模式使料液的濃度上升，在過(guò)膜速率出現(xiàn)了明顯下降的時(shí)候轉(zhuǎn)化為滲濾模式，從而達(dá)到克服高濃度料液透過(guò)速率低，減少濃差極化與膜污染的目的，加快分離速率以免影響物質(zhì)活性的目的。有時(shí)為使純度達(dá)到要求還可以采用多級(jí)分離的方法從而使物質(zhì)分離的更加徹底。
在選擇具體的膜分離方式時(shí)，我們要考慮的因素有：與上下操作間的銜接，對(duì)于膜使用壽命的影響，分離效果的好壞等等。
2.3膜分離的計(jì)算模型以及效果衡量
膜分離的傳質(zhì)原理有兩個(gè)主流理論：雙模理論和溶質(zhì)穿透理論。
雙模理論認(rèn)為，氣液界面間存在的氣膜和液膜集中了主要的傳質(zhì)阻力，溶質(zhì)分子在這兩個(gè)膜層內(nèi)梯度擴(kuò)散，按照Fick第一定律進(jìn)行計(jì)算。
其中，J為擴(kuò)散速率，D為擴(kuò)散系數(shù)，dC/dX為濃度梯度。
溶質(zhì)穿透理論認(rèn)為，氣液兩相在接觸前都是均一的，接觸后開(kāi)始互相擴(kuò)散?？拷缑嫣幦苜|(zhì)濃度大。在一定時(shí)間后，液體達(dá)到均一飽和狀態(tài)，此時(shí)兩相處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?？梢园凑誇ick第二定率計(jì)算。
其中C為濃度，t為時(shí)間，D為傳質(zhì)系數(shù)，x為離界面的間距。其中D與濃度無(wú)關(guān)，否則要修正為：
衡量膜的好壞時(shí)主要看膜的分離性能與透過(guò)性能，主要是指截留率，分離系數(shù)，濃差極化，壓密，膜污染速率等系數(shù)。但是在工藝上來(lái)說(shuō)膜分離效果的衡量主要包括兩個(gè)主要參數(shù)：分離時(shí)間與分離效果(主要用小分子去除效果來(lái)衡量)。
2.3.1分離效果，以小分子去除效果為例：
公式右端是大分子物質(zhì)濃度除以小分子物質(zhì)濃度，可以用來(lái)表示小分子物質(zhì)的去除效果。
公式左端表示的過(guò)程是料液稀釋后，再濃縮至原體積，重復(fù)n次。S1與S2分別表示經(jīng)過(guò)膜前后溶液中小分子物質(zhì)的濃度。
3膜分離技術(shù)在生物科技領(lǐng)域使用的具體實(shí)例 3.1膜分離技術(shù)在小分子有機(jī)物分離過(guò)程中的應(yīng)用
常常使用膜分離技術(shù)進(jìn)行分離的小分子物質(zhì)包括：多肽，氨基酸，抗生素，乳酸，低聚糖等。此處以氨基酸為例進(jìn)行分析。
氨基酸的膜分離：由于氨基酸本身是兩性物質(zhì)，有自己的等電點(diǎn)，因此我們?cè)诜蛛x氨基酸時(shí)往往還會(huì)調(diào)節(jié)料液的PH值，而且大多采用納濾膜以利用納濾膜的帶電性質(zhì)以達(dá)到最大分離截留效果[4]。對(duì)氨基酸分離用納濾膜分為高分子復(fù)合膜和無(wú)機(jī)陶瓷膜，其分離性能與氨基酸混合體系和操作條件有。關(guān)有人用ZrO2膜表面接枝交聯(lián)PEI的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合納濾膜(膜的等電點(diǎn)為1018)，進(jìn)行了9種氨基酸(其中酸性2種，堿性3種，中性4種)混合物的膜分離實(shí)驗(yàn)。在pH=2時(shí)，帶正電的堿性氨基酸被膜截留(透過(guò)率小于25%)，而中性和酸性氨基酸的膜透過(guò)率大于85%;在pH=12時(shí)，帶負(fù)電的酸性氨基酸被膜截留(透過(guò)率小于30%)，而中性和堿性氨基酸的膜透過(guò)率大于80%，由此可以看出通過(guò)改變膜電性與料液的PH值可以分離大多數(shù)的氨基酸[5]。
3. 2膜分離技術(shù)在蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)用
蛋白質(zhì)是一類(lèi)以復(fù)雜的混合物形式存在的生物大分子，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)分離方法主要有萃取法、沉淀法等，這些工藝往往操作繁雜、耗時(shí)長(zhǎng)、蛋白質(zhì)易變質(zhì)，且產(chǎn)品的回收率低、二次污染嚴(yán)重。膜分離技術(shù)則可以很好地克服傳統(tǒng)蛋白質(zhì)分離技術(shù)的缺點(diǎn)，有效改善產(chǎn)品質(zhì)量，還可以大大提高蛋白質(zhì)的回收率，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的分離和純化。一般蛋白質(zhì)的膜分離會(huì)用兩張膜：一個(gè)膜孔較小，能使需要的蛋白質(zhì)全部截住，而讓小的蛋白質(zhì)透出，然后再將截留在第一張膜內(nèi)的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到孔徑較大的膜內(nèi)，截住較大的蛋白質(zhì)使所需的蛋白質(zhì)流過(guò)微孔透出，這樣使蛋白質(zhì)得到了提純，如果還有雜蛋白還可以再接著進(jìn)行類(lèi)似流程。比如說(shuō)美國(guó)農(nóng)業(yè)部利用膜技術(shù)分離精制了霍霍巴榨油后殘?jiān)械牡鞍踪|(zhì)、纖維素等成分，分離后各組分分別作為動(dòng)物飼料及調(diào)節(jié)劑;還有Muller等采用 ZrO2/Al2O3無(wú)機(jī)超濾膜從酸性酪蛋白乳清中分離α-乳清蛋白，顯著提高了α-乳清蛋白的純度和產(chǎn)量[6]。
3. 3膜分離技術(shù)與膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是一種近些年來(lái)膜技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合研究應(yīng)用于生產(chǎn)的熱門(mén)方向，主要是將微生物與膜結(jié)合控制料液在膜中的流動(dòng)利用微生物的各類(lèi)生化作用來(lái)起到去除料液中某些雜質(zhì)而且可以得到并分離產(chǎn)物的目的?，F(xiàn)階段主要運(yùn)用于污水高效處理，已經(jīng)有部分進(jìn)入工廠使用。這里選擇性介紹無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器與萃取膜生物反應(yīng)器[7]。
3.3.1無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器。
生物反應(yīng)器在作用中由于大量污泥(就是大量具有強(qiáng)分解作用的微生物的載體)的存在其過(guò)大的需氧量一直是限制其應(yīng)用的主要原因。而無(wú)泡膜生物反應(yīng)器能很好地解決這一問(wèn)題。它一般采用的是中空纖維膜，膜的一端封住，空氣或O2在膜的內(nèi)腔里流動(dòng)，在濃差作用下向膜外側(cè)的活性污泥傳遞。氣體進(jìn)入污水中不產(chǎn)生氣泡，而且氧的傳遞效率高達(dá)100%，可以滿(mǎn)足各種微生物生化反應(yīng)的需氧要求。
3.3.2萃取膜生物反應(yīng)器。
當(dāng)廢水中含有對(duì)微生物有毒害作用的成分(很高濃度的鹽、很大的酸堿度或者是生物難降解的有毒有機(jī)物等)時(shí)，直接用生化法是不適宜的。
而萃取膜生物反應(yīng)器能很好處理這些廢水。萃取膜生物反應(yīng)器中，污泥與廢水并不直接接觸，廢水在膜腔內(nèi)流動(dòng)，而活性污泥則在膜外流動(dòng)?；钚晕勰嘀械奈⑸镆话闶轻槍?duì)廢水培養(yǎng)出來(lái)的專(zhuān)性細(xì)菌。采用的膜一般是疏水性的硅橡膠膜，且有選擇透過(guò)性，能允許揮發(fā)性有機(jī)物透過(guò)而水及無(wú)機(jī)成分則無(wú)法透過(guò)。首先污染物在膜中溶解擴(kuò)散，再以氣態(tài)形式離開(kāi)膜進(jìn)入膜另側(cè)的混合液中，在混合液中由專(zhuān)性菌分解成CO2、H2O等無(wú)機(jī)小分子[8]。
3.4膜分離技術(shù)在醫(yī)藥有效成分提取中的應(yīng)用
3.5膜分離技術(shù)在釀酒中的應(yīng)用
白酒釀造過(guò)程中，如果使用傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵方法，不可避免的會(huì)產(chǎn)生甲醇，油性脂肪酸，醇油等雜質(zhì)，它們會(huì)影響產(chǎn)品口感，外觀，其中甲醇對(duì)人體有極大危害。因此這些物質(zhì)的分離會(huì)對(duì)白酒品質(zhì)產(chǎn)生極大影響。
有人研究發(fā)現(xiàn)，超濾和微濾是有效的分離此類(lèi)雜質(zhì)的手段。在低酒精度下進(jìn)行膜分離，可以有效的延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，改善口感，卻對(duì)其其他理化指標(biāo)并不產(chǎn)生太大的不良影響(總酸總酯會(huì)有所下降)。對(duì)于清香型白酒，一般稀釋到28到30度之間過(guò)非對(duì)稱(chēng)的活性炭吸附膜，之后再于低溫下保存(18攝氏度)，可以有效避免失光，渾濁等現(xiàn)象，同時(shí)降低苦味辛辣味，和蒸餾產(chǎn)生的蒸煮味。
除此之外，在啤酒的發(fā)酵過(guò)程中由于采用了代謝控制發(fā)酵的方法，往往會(huì)有較高的殘?zhí)?，而使用反滲透過(guò)濾之后，也將將有效降低殘?zhí)?，達(dá)到改良口感的效果。
3.6其他
膜分離技術(shù)還廣泛的運(yùn)用于其他產(chǎn)業(yè)：高品質(zhì)飲用水的過(guò)濾，發(fā)酵廢液的再利用。
4總結(jié)
膜分離技術(shù)從產(chǎn)生到現(xiàn)在已獲得巨大的成功，但仍屬于一門(mén)發(fā)展中的年輕綜合性學(xué)科。理論和應(yīng)用上都有大量的問(wèn)題有待解決。比如說(shuō)：膜壽命過(guò)短，易污染;料液粘度大，往往流動(dòng)性較差;料液固體含量高，膜通量衰減快;膜類(lèi)型不足，工藝經(jīng)驗(yàn)不足等等 [3]。
總的來(lái)說(shuō)膜分離技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合無(wú)疑是成功的而且還是潛力巨大的，可以想象在解決了這些問(wèn)題后這項(xiàng)技術(shù)的前景將會(huì)多么誘人。
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