膜分離是在20世紀初出現,20世紀60年代后迅速-的一門分離新技術。膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能,又有-、節能、、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征,因此,目前已廣泛應用于食品、醫1藥、生物、、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域,產生了-的經濟效益和社會效益,已成為當今分離科學中重要的手段之一。
膜可以是固相、液相、甚至是氣相的。用各種天然或人工材料制造出來的膜品種繁多,在物理、化學、生物性質上呈現出各種各樣的特性。一直以來,膜的概念都沒有明確的定義,從事不同領域研究的-們對于膜的定義理解并不完全相同,不過表達的基本意思是一樣的。1984年,lakshminarayanaiah把膜廣義地定義為“起柵欄作用,無機膜,阻止塊體移動而允許一個或幾個物類有序通過的相”。膜從廣義上可定義為兩相之間的一個不連續區間。這個區間的三維量度中的一度和其余兩度相比要小的多。
大多數人會認為,膜離我們的生活非常遙遠。其實不然,膜分離技術非常貼近我們的日常生活。如水、果汁、牛奶、保1健品、中藥、茶食品、飲料、調味品等我們隨時可能接觸到的,都會用到膜分離技術。
隨著-的迅速發展,膜分離技術的應用領域不但會越來越廣泛,而且其會被越來越多的人認識和接受。據初步統計,2001年全膜和膜組件的銷售額已接近80億美圓,成套設備和膜工程的市場則已達到數百億美圓,而且每年還在以10%~20%的幅度遞增,顯示出這一新興產業的廣闊前景。
陶瓷膜在多晶硅廢砂漿廢水處理回收的應用
目前,國內使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質,部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現破損,產生的廢砂漿很難繼續使用。如果要實現回收利用,必須進行分離、純化處理,從廢砂漿中提取-合格的切割液、碳化硅微粉、甚至多晶硅粉料。
切割液廢砂漿是多種物質組成的混合物,碳化硅膜,其組成為:-35%;碳化硅微粉33%;單晶硅微粉9%;水5%和組成切割液的其它物質15%;有機膠粒;二氧化硅;金屬及金屬離子;破碎的碳化硅微粉色素和有機膠粒以及金屬 金屬離子和破碎的碳化硅微粉3%。其中有價值也是難回收的是單晶硅微粉。 每年全國所有硅片切割廠家產生的“廢砂漿”有幾十萬噸,而“廢砂漿”回收利用廠家的處理能力又有限,使得相當一部分“廢砂漿”得不到妥善處理,造成資源浪費和環境污染,十分令人惋惜。
國內的回收利用起步較晚,回收技術參差不齊,在使用回收液和回收砂的過程中,經常會由于回收物料的問題而引起臟片、線痕片等情況;更為重要的是,常規砂漿回收工藝,回收一噸“金剛砂”耗水50噸左右,使得“廢砂漿”回收利用受到方面的制約。
因而,“廢砂漿回收利用項目”的產能大小必須考慮到此方面的影響,這也成為該項目發展的主要瓶頸。這也可以解釋盡管該項目的經濟效益及社會效益雖然-,碳化硅分離膜,但市場規模一直不大的原因。本項目利用超通量陶瓷膜作為固液分離手段,碳化硅膜價格,采用了新的工藝,新的設備,減少了酸、堿的消耗,使廢水污染減小;更重要的是該工藝減少了水的消耗,水耗約為現在普通工藝的1/5~1/10,廢水的問題已經不再是一個主要矛盾,生產規模可以任意安排,這也是該“廢砂漿回收利用項目”的一個重大-。“廢砂漿回收利用項目”是一個發展前景十分-的項目。環境的“低碳化”及能源的緊張,促進了太陽能電池光伏產業的急速發展,從而為該項目開辟了廣闊的市場空間,這個空間的年產值有幾十億元。目前我國碳化硅微粉和切割液的回收率分別占廢砂漿的30%和35%以上。目前從事回收的廠家,遠遠不能滿足市場需求, 總之,隨著工藝的不斷成熟,太陽能硅片切割液廢砂漿的回收利用逐漸成為太陽能輔料市場的主流,在未來的兩年內將占到該市場的50%,“廢砂漿回收利用項目”將形成一個-的產業群。
納濾工藝及其集成膜技術
納濾膜的開發基礎是反滲透復合型膜,其中荷電特性是納濾膜-的特性,荷電特性可以對多價離子以及低分子有機物進行有選擇性的截留,對二價離子的脫除率也比較高,例如鈣離子、鎂離子、-根等,因此可以使料液硬度大幅度降低。所以在對油田采出水的-處理上,納濾膜工藝的應用前景非常廣闊,比較-的是目前相關研究及應用-不多。