2022第九届济南国际生物发酵产品与技术装备展览会
2022年3月30-4月1日 山东国际会展中心

【生物发酵展资讯】膜材料大比拼:有机膜分离技术VS无机膜分离技术

近年来,我国膜分离技术得到快速发展,膜材料的研究开发和制造技术取得了重大突破。膜技术的应用也越来越广泛,不仅应用于城镇污水和工业废水回用的处理,而且更多地应用于难生物降解有机污染物和重金属污染物的分离处理以及各种特种分离领域。

现膜材料主要分为有机膜和无机膜,其中有机膜以其取材广泛、单位膜面积制造成本低廉、膜组件装填密度大等优势,已获得广泛应用,目前已占膜市场的半壁江山。有机膜的材质主要包括纤维素衍生物类、聚砜类、聚酰胺类、聚烯烃类和含氟聚合物类等,制备的膜产品主要为MF、UF、NF和RO等。其中MF与UF是我国发展快、品种多、应用较为广泛的膜技术。

有机膜分离技术

  反渗透膜

反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关,因此除与膜孔的大小、结构有关外,还与膜的化学、物理性质有密切关系,即与组分和膜之间的相互作用密切相关。由此可见,反渗透分离过程中化学因素(膜及其表面特性)起主导作用。

当用一个半透性膜分离两种不同浓度的溶液时,膜仅允许溶剂分子通过。由于浓溶液中溶剂的化学位低于它在稀溶液中的化学位,稀溶液中的溶剂分子会自发地透过半透膜向浓溶液中迁移。

纳滤膜

NF膜与RO膜均为无孔膜,通常认为其传质机理为溶解-扩散方式。但NF膜大多为荷电膜,其对无机盐的分离行为不仅由化学势梯度控制,同时也受到电势梯度的影响,即NF膜的行为与其荷电性能,以及溶质荷电状态和相互作用都有关系。

超滤膜

超滤在需将尺寸较大的分子和微粒与低分子物质或溶剂分离的领域得到了广泛地应用,超滤装置可单独运行,也可与其它处理设备结合应用于各种分离过程中。目前超滤膜除了用于工业废水处理、城市污水处理、饮用水的生产、高纯水的制备、生物制剂的提纯以及在食品和医药工业外,正在向非水体系的应用发展,无机超滤膜在这一领域有良好的前景。

微滤膜

微滤是所有膜过程中应用普遍、销售额较大的一项技术,其年销售额大于其它所有膜过程销售额的总和。工业上,微滤主要用于将大于0.1mm的粒子与溶液分开的场合。它的市场是制药行业的除菌过滤和电子工业用高纯水的制备,在食品工业的许多领域得到了成功的运用,在各种与生物、生理有关的分析中细胞的捕获、各种颗粒的富集等方面也得到了广泛应用。随着水资源的日趋紧张及社会生活水平的提高,饮用水生产和城市污水处理成为微滤过程的两个潜在的大市场。其新的应用领域是生物技术和生物医学技术领域。

无机膜分离技术

  无机膜是固体膜的一种,它是由无机材料如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。无机膜主要有两大类,即微孔膜及致密膜。大多制成多层、不对称的复合结构,即多孔的载体上支撑着一层极薄的控制层。多孔载体(底层)具有一定的机械强度,约数毫米厚,它是整个膜管的基体。多孔载体一般由三氧化二铝、碳、金属、陶瓷以及碳化硅材料制成。在载体的上面有孔径很小、厚度很薄的控制层,用于物质的分离与富集。

无机膜的分离过程可以看作是与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,膜为过滤介质,在一定压力作用下,当料液流过膜表面时,只允许水无机盐小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物胶体和微生物等大分子物质通过膜的截留作用可归纳为筛分作用,架桥作用及吸附作用。这种筛分作用通常造成污染对物在膜表面的截留和膜孔的堵塞无机膜技术在液相分离中基本原理是:在压力差下,利用膜孔的筛分特性,使混合物组分得到分级或分离。

无机膜具有以下一些优点:

①化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂。

②机械强度大,可承受几十个大气压的外压,并可反向冲洗。

③抗微生物能力强,不与微生物发生作用,可以在生物工程及医学科学领域中应用。

④耐高温,一般均可以在40℃ 下操作。

⑤孔径分布窄,分离效率高。

无机膜在液体分离方面的应用研究,始于20世纪70年代中期。20世纪80年代初,无机膜在液体分离中的应用取得了实质性的进展,实现了产业化应用,尤其是陶瓷膜,成功地在法国的奶业和饮料(葡萄酒、啤酒、苹果酒)业推广使用后,其技术和产业地位逐步确立。

2022第九届国际生物发酵产品与技术装备展览会(济南)

支持单位:中国轻工业联合会、济南市商务局、中国国际贸易促进委员会济南市分会

主办单位:中国生物发酵产业协会                              

承办单位:上海信世展览服务有限公司

协办单位:中国医药教育协会、中国食品发酵工业研究院、中科院天津工业微生物研究所、山东省生物发酵产业协会、山东省水处理协会、江南大学食品学院、山东省科学院生物研究所、齐鲁工业大学、华东理工大学、河南工业大学、浙江科技学院、华南理工大学

同期举办:中国(山东)精酿啤酒展、中国(济南)玉米深加工产业展、中国国际酿造技术装备(山东)展

展会简介 

加快生物产业发展,是我国在新世纪把握新科技革命战略机遇、全面建设创新型国家的重大举措,是我国经济增长的新动能。持续的产品创新与科技创新使生物发酵在各个应用产业总的地位不断的巩固

与提升,作为国家战略性新兴产业的重要组成部分。

生物发酵产业是山东重点发展的战略性新兴产业之一,为了更好地迎合行业发展,助力生物发酵相关企业把握市场机遇与挑战,“济南生物发酵展”将于山东国际会展中心为生物发酵供应商提供线上线下国际性贸易洽谈空间,展示自身品牌的实力及经济效益,为生物技术产业创新发展助力,迎接生物产业蓝海。

生物发酵展参展、参观:周彬13167144125

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