第一節(jié) 中空纖維膜產(chǎn)品定義
中空纖維膜(hollow fiber membrane):外形像纖維狀,具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種,其致密層可位于纖維的外表面/如反滲透膜,也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說,致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。
分離在環(huán)保市場里一直占據(jù)著相當(dāng)重要的位置,在眾多膜的型態(tài)中,中空纖維膜(hollow fiber)具有比表面積大、分離效率高、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,在凈水及廢水市場理已取得廣泛的應(yīng)用。
中空纖維膜是分離膜的一種重要形式。在單位體積膜組件中,中空纖維膜的有效膜面積最大,過濾分離效率高,容易清洗,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,在生產(chǎn)過程不產(chǎn)生二次污染,因而應(yīng)用廣泛。中空纖維膜是膜過濾的最主要形式之一,膜呈毛細(xì)管狀,微孔位于管壁上,溶液就是以其組份能否通過這些微孔來達(dá)到分離的目的。
中空纖維膜組件,是由殼體、封頭、端蓋、中心管(內(nèi)壓式無)、布水裝置(內(nèi)壓式無)及中空纖維膜組成,有原液口、過濾液出口及濃縮液出口與系統(tǒng)連接。其特點是:
1、所有中空纖維膜都直接用聚氨脂膠封裝在膜管內(nèi),不僅具有高的裝填密度,極高的比表面積,而且結(jié)構(gòu)簡單,能有效減少細(xì)菌污染的可能性,簡化清洗操作;
2、檢漏修補方便,截留率穩(wěn)定,使用壽命長。根據(jù)組件結(jié)構(gòu)的不同,又可分為內(nèi)壓式和外壓式兩種。
第二節(jié) 中空纖維膜發(fā)展歷程
在我國,膜技術(shù)的發(fā)展是從1958年離子交換膜 研究 開始的。65年開始對反滲透膜進(jìn)行探索,66年上?;S聚乙烯異相離子交換膜正式投產(chǎn),為電滲析工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。67年海水淡化會戰(zhàn)對我國膜科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步起了積極的推動作用。70年代相繼對電滲析、反滲透、超濾和微濾膜及組件進(jìn)行 研究 開發(fā),80年代進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。80年代中期我國氣體分離膜的 研究 取得長足進(jìn)步,1985年中國科學(xué)院大連化物所首次研制成功中空纖維N2/H2分離器,主要性能指標(biāo)接近國外同類產(chǎn)品指標(biāo),現(xiàn)已投入批量生產(chǎn),每套成本僅為進(jìn)口裝置的1/3。我國滲透汽化(PV)過程 研究 開始于1984年,進(jìn)入90年代以來,復(fù)合膜的制備取得了較大進(jìn)展,1992年,我系研制的改性PVA/PAN復(fù)合膜通過技術(shù)鑒定,98年在燕化建立我國第一個千噸級苯脫水示范工程,為我國PV技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。為了推動我國膜技術(shù)快速發(fā)展,盡快縮短我國膜技術(shù) 研究 與國外先進(jìn)水平的差距。國家科委把低壓復(fù)合膜,滲透汽化透水膜,無機陶瓷膜及天然氣脫濕膜等列入“九五”重點科技攻關(guān)計劃,分別由杭州水處理中心、清華大學(xué)化工系、南京化工大學(xué)及中科院大連化物所承擔(dān),重點進(jìn)行開發(fā) 研究 。同時國家計委投資于98年10月在大連開始興建國家膜工程中心,該中心依托在中國科學(xué)院大連化物所,通過世行貸款、國家投資和融資的方式共籌資金1.07億元人民幣。從總體來看,膜技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個階段:
1、50年代為奠定基礎(chǔ)的階段,主要是進(jìn)行膜分離科學(xué)的基礎(chǔ)理論 研究 和膜分離技術(shù)的初期工業(yè)發(fā)展。
2、60~70年代為發(fā)展階段,許多膜分離技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),并得到了廣泛應(yīng)用。
3、80年代之后為發(fā)展深化階段,主要是不斷提高以實現(xiàn)工業(yè)化膜分離技術(shù)水平和擴大應(yīng)用范圍,開拓新的膜分離與膜催化技術(shù),其中無機膜材料的 研究 與開發(fā)顯示出誘人的前景和巨大的潛力。