




膜蒸馏
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按照产水侧蒸汽的不同冷凝液化方式,已有5种膜蒸馏工艺过程:1)直接接触膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,DCMD)[5],透过的水蒸气直接与冷流体接触而被冷凝液化;DCMD使用冷液体收集水蒸气是***简单的膜蒸馏配置。2)空气隙膜蒸馏(Air gap membrane distillation,AGMD),透过的水蒸气穿过一定距离的空气隔离层后,在冷凝换热材料表面被冷凝液化;空气隙膜蒸馏(AGMD),相比与传统的海水淡化技术,如多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(地中海)和反渗透(RO)、MD过程有几个技术优势,如低操作温度和压力、拒绝高盐(约100%),不需要其他***,蒸发面积大,避免腐蚀问题,没有盐浓度限制[6];3)减压膜蒸馏(Vacuum membrane distillation,VMD),也称真空膜蒸馏,透过的水蒸汽被真空泵抽至外置的冷却器中冷凝;4)气扫膜蒸馏(Sweepinggas membrane distillation,SGMD),膜蒸馏设备,用载气将水蒸气从膜组件中吹出,在外置的冷却器中冷凝;
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膜蒸馏的应用
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废水处理膜蒸馏与其他膜过程相比,其主要优点之一就是可以在极高的浓度条件下运行,即可以把非挥发性溶质的水溶液浓缩到极高的程度,甚至达到饱和状态。张凤君等人采用中空纤维膜蒸馏技术对含酚废水进行了研究,结果使浓度高达5000mg/L的***经处理后可降至50mg/L以下,***的去除率可达95%以上。刘金生等人采用自制中空纤维膜蒸馏组件对油田联合站含jia醇污水进行膜蒸馏处理研究,质量浓度高达10mg/mL的jia醇水溶液经处理后可降至0.03mg/mL以下。
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膜蒸馏特点
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优点
膜蒸馏技术有很多优点:(1)膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,设备简单、操作方便,在技术力量较薄弱的地区也有实现的可能性;(2)在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能透过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水的有效手段;(3)该过程可以处理极高浓度的水溶液,如果溶质是容易结晶的物质,可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象,是目前能从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程;(4)膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式,并具有以小型膜组件构成大规模生产体系的灵活性;(5)在该过程中无需把溶液加热到沸点,只要膜两侧维持适当的温差,该过程就可以进行,有可能利用太阳能、地热、温泉、工厂的余热和温热的工业废水等廉价能源。
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