废水治理黑科技~膜蒸发技术

废水治理黑科技-膜蒸发技术

膜蒸发技术是一种新型的气液分离技术，可以在低温常压下处理高浓度盐水的浓缩、各类挥发性溶剂的分离与溶质提纯。

一、产品概况

       膜蒸发技术所采用的膜材料是纳米纤维直径范围是 1 纳米—100 纳米，远远小于普通纤维的直径（5000 纳米—50000 纳米）；纳米纤维直径小、比表面积大，其物理和化学性能都有较大的改变。生产的纳米纤维材料具有孔隙率高、透气性好、阻力低、过滤效率高等特点，是优良的环保过滤材料、阻隔材料、生物医用材料、护肤材料和功能性面料，可以广泛应用于空气过滤、废水处理、物料浓缩提纯、海水淡化、汽车、电池隔膜、护肤、服装、隔音、保暖、吸油等行业和领域。

二、膜蒸发技术工作原理

       膜蒸发技术是在膜蒸馏(MD)技术上的深度应用。膜蒸馏（MD）技术是利用疏水性膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力并通过热驱动使得水蒸汽穿过多孔的疏水膜材料进行脱盐。膜蒸馏是膜技术与低温挥发技术相结合的产物，综合了反渗透和蒸馏技术的优点，可实现对溶液中盐离子接近 100%的去除，在处理高浓度、高污染盐水和利用工业废热等低品位热以及太阳能、地热能方面具有巨大优势。此外，MD 脱盐系统相比于传统热脱盐工艺（MED 和 MSF）设备简单、操作简便，具有构成大规模生产体系的灵活性。因此，MD 作为一种可持续的、低能耗的气液分离技术在诸多工程中具有很强的竞争力与应用前景。

       膜蒸馏过程的核心是多孔疏水膜，理想的膜蒸馏用膜应同时兼顾高疏水性、高孔隙率、窄孔径分布和较小的弯曲因子。然而，传统的聚合物材料以及膜制备方法很难同时满足这些条件，并且难以实现对膜孔道结构的精确调控。因此，研发人员针对这些要求，经过十多年的研发，成功制备了新型膜材料以及分离膜装备，推动了膜蒸馏技术的发展。

       膜蒸发技术是业界首次将纳米纤维膜应用在膜蒸馏技术中，在解决了膜通量的同时，又避免了膜污染和膜浸润等方面的限制。

       膜蒸发技术工艺的核心在于生产了具备疏水性和透气性、强抗污能力、超大比表面积等特质的纳米纤维膜。纳米纤维膜的材料是耐酸、耐碱、耐氟、耐盐分腐蚀的高分子材料，膜的有效孔隙率达到 90%以上。因此，膜材料不仅具有卓越的防腐性能、超强的抗污染能力，还具有超高效的通量。 

纳米纤维膜的微观结构如下图：

 

        膜蒸发技术的工作流程是在常压下，将温度为 85℃（可根据需要设定蒸发温度，常规控制在 85℃）的原水引入由疏水膜组成的蒸发系统，由于膜的疏水性，使得暖侧废水不能透过膜孔进入另一侧，但暖侧废水与膜界面的水蒸汽压高于冷侧，在膜两侧蒸汽压力差的驱动下，水蒸汽就会迅速透过膜孔从暖侧进入冷侧通过冷凝器冷凝为冷凝水。

膜蒸发技术的汽液分离时的工作示意图如下。

 

 

二、膜蒸发技术的特点

?常温常压运行（45-85℃，沸点以下）能抑制物料的热变性和挥发。

?  耐腐蚀性能卓越，能直接处理酸、碱及强腐蚀液体。

?  可利用低品位的废热和余热驱动，节能、环保、减碳。

?  蒸发过程中不需要添加化学药品，是纯物理过程。

? 产出水品质优良，电导率一般小于 10?S/cm。

?  结构简单、操作方便，自动化程度高、运行成本低。

? 模块化结构，可灵活排布和安装膜蒸发器适用领域。

?  气液分离；超纯水制备；饮用水处理（海水淡化、饮用水净化等）。

?  物料浓缩提纯（甲醇、酸、药剂、盐水等）。

?  对温度特别敏感以及具有热变性物料的分离。

?  反渗透（RO)的浓液的再次浓缩。

三、膜蒸发技术的优势

?膜蒸发技术废水处理系统中与原水接触的部分都采用耐腐蚀性强的高分子材料，因此其具备卓越的耐腐能力和抗污染能力，适应于强酸和强碱等腐蚀液体。

? 膜蒸发技术是在常压条件下运行的，采用的是体外结晶方式，所以整个蒸发系统不会产生结垢现象。

? 可以充分利用现场的废热和余热，大幅减少原水处理成本。

? 膜组件采用模块化结构，可根据现场的工况要求灵活组装。

? 蒸发过程为纯物理过程，不需要添加化学药品。

?适应性强，对原水的浓度和 pH 值没有限制。

?自动化程度高，人工成本低。

四、膜蒸发技术在污水治理的广阔前景

      当新型科技为废水治理注入“智慧基因”，它所改变的远不止是污染物的处理方式——更是为企业卸下了危废处理的成本重担，让环保从“必答题”变成了“加分项”。从高效降解污染物的生物制剂，到实现资源循环的膜分离技术，这些创新不仅让污水变清、危废减量，更在企业效益与生态保护之间架起了一座共赢的桥梁。
       未来，随着技术的持续迭代，废水治理将不再是消耗资源的“末端环节”，而会成为推动绿色生产的“源头动力”。当越来越多企业借助科技实现“降本减废”，当每一滴经过处理的水都能重新焕发价值，我们所追求的天蓝、地绿、水清的生态图景，终将从理想照进现实，让绿色发展的底色更加鲜明、更加持久。