簡單介紹3種水處理超濾系統:
1、選擇膜+活性碳工藝
原水—格柵—調節池—膜處理—活性碳—消毒。
2、對優質雜排水、雜排水為中水水源的工藝
以物化處理為主 原水—格柵—調節池—混凝或氣浮—過濾—消毒;
以物化+膜法為著眼點 原水—格柵—調節池—混凝—膜處理—消毒。
3、對雜排水和混合污水作為中水水源的工藝
以生化處理為主 原水—格柵—調節池—生物處理—沉澱—過濾—消毒;
用兩段生化法工藝 原水—格柵—調節池—一段沉澱—二段沉澱—過濾—消毒。
工業超濾裝置有板框式、管式、螺旋卷式,其中螺旋卷式應用較多。
超濾膜材料有醋酸纖維素(CA)、聚礬(PSF)、聚醚礬(PES)、聚碳酸鹽樹脂、聚丙烯腈(PAN)和聚合電解質絡合物等。
超濾裝置運行過程中,主要的運行維護內容是清洗濾膜,清洗方法分為物理方法和化學方法。
物理方法一般採用溫水(40~50℃)沖洗。
化學方法是用化學清洗劑,如酸、鹼、表面活性劑溶液等清洗。
對於不同種類的膜要慎重選擇化學清洗劑,以防止化學清洗劑對膜的損害。經良好清洗的膜,透水率可恢復95 %~100%,超濾膜的使用壽命可達到一年以上。
在廢水處理中,目前超濾主要用來去除污水中的澱粉、蛋白質、樹膠、油漆等有機物,以及黏土、微生物等,此外在廢水處理中還可用於污泥脫水,代替澄清池等,以及用於純化甘醇。
⑵ UF裝置是什麼
UF裝置即超濾裝置,是一種加壓膜分離技術。
超濾裝置是一種加壓膜分離技術,即回在一定的壓力下,使小分子答溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾裝置一般由若干超濾組件構成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。
由於超濾法處理的液體多數是含有水溶性生物大分子、有機膠體、多糖及微生物等。這些物質極易粘附和沉積於膜表面上,造成嚴重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關鍵的問題,要克服濃差極化,通常可加大液體流量,加強湍流和加強攪拌。
(2)實驗室超濾系統是什麼擴展閱讀:
使用領域
1、反滲透給水的預處理,高效緊湊的超濾因過濾精度很高,可以為反滲透膜提供最大限度的保護。
2、大中型飲用水廠的深度處理。
3、市政及工業廢水處理:超濾可比傳統處理工藝提供更好的處理效果,實現中水、廢水回用。
4、礦泉水的制備、飲用水、井水的脫菌處理,去除水中各種懸浮物、膠體雜質,特別是去除隱孢子、鞭毛蟲、大腸桿菌等致病微生物。
⑶ 超濾機是什麼 超濾機和反滲透機有什麼區別
隨著人們對於生活質量提升的逐漸重視,人們在購買各種家用產品的時候也會重視對於生活質量提升有沒有幫助,凈水器是現在很多的家庭都會購買的一種設備,因為現在的水資源污染是比較嚴重的,即使是經過的凈化的水源,流通到人們家裡的時候還是會含有一定程度的雜質,因此人們就需要凈化水源,超濾機是凈水器的一種,今天我們就具體介紹超濾機。
超濾機是什麼
超濾(Ultra-filtration,UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統是以超濾膜絲為過濾介質,膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留,從而達到凈化或分離的目的。超濾技術在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領域發揮著越來越重要的作用.超濾技術在酒類和飲料的除菌與除濁,葯品的除熱原以及食品及制葯物濃縮過程中均起到關鍵作用.
超濾機和反滲透機有什麼區別
過濾精度:反滲透技術和超濾膜技術最大的區別就在於過濾精度。反滲透是攜基指在膜的進水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力,只允許溶液中水和某些組分選擇性透過,其他物質不能透過而被截留在膜表面的過程,簡稱為RO,其過濾精度為0.0001微米。而超濾以壓力差為動力,分離分子量范圍為幾百至幾百萬,膜孔徑約0.001~0.2微米的物理篩分過程,簡稱為UF,其過濾精度為野或0.001微米。
功能上的不同:RO機可以將雜質、鐵銹、泥沙、膠體、細菌、病毒,以及對人體有害的放射性粒子、有機物、熒光物、農葯去除掉,還可以將水鹼和重金屬去除掉;但同時也會去除掉對人體有益的微量元素。而超濾機能夠過濾掉自來水中的雜質、鐵銹、部分細菌、病毒、膠體等,過濾後的水保留對人體有益的微量元素。
在今天的文章中,我們主要介紹的是和超濾機有關的內容,大家可以看出我們將超濾機的知識分為了兩個部分去進行展開,首先我們介紹了什麼是超濾機,雖然超濾機是凈水器的一種,但是辯脊謹依然有用戶朋友對於超濾機不是很了解,所以我們就簡單介紹了超濾機的基本信息,然後我們開始分析超濾機與反滲透機有什麼區別,這兩個方面的區別希望大家都可以仔細去閱讀。
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⑷ 什麼是 超濾系統的跨膜壓差
跨膜壓差,TMP(Trans - Membrane Pressure Drop),膜設備運行參數,跨膜壓差被定義為驅動水透過膜所需的壓力,為進水壓力和過濾壓力的差值,孔徑較小的膜所需的跨膜壓差也較大,在水溫較低、通量較高以及發生污染時,跨膜壓差也較高。
跨膜壓差=進水壓力-過濾壓力。
超濾為一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。
(4)實驗室超濾系統是什麼擴展閱讀-
與傳統工藝設備相比,該設備運行成本低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。
超濾技術具有操作簡單,成本低,無需添加任何化學試劑等優點,特別是超濾技術實驗條件溫和,與蒸發,冷凍乾燥相比無相變,溫度,pH值無變化,可防止變性,失活和自溶生物大分子。
在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽,脫水和濃縮,超濾也有一定的局限性,它不能直接得到乾粉制劑,對於蛋白質溶液,只能得到10-50%的濃度。
⑸ 超濾和反滲透有什麼區別
1、使用膜清洗不同
超濾:超濾用的膜可以通過反洗來有效的清洗膜面,以保持其高流速。
反滲透:反滲透用的膜不能反洗。
2、原理不同
超濾:超濾是一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。
超濾原理也是一種膜分離過程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。
反滲透:把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,
此種壓力差即為滲透壓,滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度,與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
3、優點不同
超濾:超濾技術的優點是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。
反滲透:壓力是反滲透分離過程的主動力,不經過能量密集交換的相變,能耗低;反滲透不需要大量的沉澱劑和吸附劑,運行成本低;反滲透分離工程設計和操作簡單,建設周期短;反滲透凈化效率高,環境友好。
⑹ 生物分離高手進
這寫起來復雜了....... 很多地方都有這樣的實驗步驟啊,我看了一下 下面這個,還可以
酶的分離簡單,就是麻煩,時間挺長的
酶的分離純化方法簡介
生物細胞產生的酶有兩類:一類由細胞內產生後分泌到細胞外進行作用的酶,稱為細胞外酶。這類酶大都是水解酶,如酶法生產葡萄糖所用的兩種澱粉酶,就是由枯草桿菌和根酶發酵過程中分泌的。這類酶一般含量較高,容易得到;另一類酶在細胞內產生後並不分泌到細胞外,而在細胞內起催化作用,稱為細胞內酶,如檸檬酸、肌苷酸、味精的發酵生產所進行的一系列化學反應,就是在多種酶催化下在細胞內進行的,在類酶在細胞內往往與細胞結構結合,有一定的分布區域,催化的反應具有一定的順序性,使許多反應能有條不紊地進行。
酶的來源多為生物細胞。生物細胞內產生的總的酶量雖然是很高的,但每一種酶的含量卻很低,如胰臟中期消化作用的水解酶種類很多,但各種酶的含量卻差別很大。
因此,在提取某一種酶時,首先應當根據需要,選擇含此酶最豐富的材料,如胰臟是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、澱粉酶和脂酶的好材料。由於從動物內臟或植物果實中提取酶制劑受到原料的限制,如不能綜合利用,成本又很大。目前工業上大多採用培養微生物的方法來獲得大量的酶制劑。從微生物中來生產酶制劑的優點有很多,既不受氣候地理條件限制,而且動植物體內酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,產酶量又豐富,還可以通過選育菌種來提高產量,用廉價原料可以大量生產。
由於在生物組織中,除了我們所需要的某一種酶之外,往往還有許多其它酶和一般蛋白質以及其他雜質,因此為製取某酶制劑時,必須經過分純化的手續。
酶是具有催化活性的蛋白質,蛋白質很容易變性,所以在酶的提純過程中應避免用強酸強鹼,保持在較低的溫度下操作。在提純的過程中通過測定酶的催化活性可以比較容易跟蹤酶在分離提純過程中的去向。酶的催化活性又可以作為選擇分離純化方法和操作條件的指標,在整個酶的分離純化過程中的每一步驟,始終要測定酶的總活力和比活力,這樣才能知道經過某一步驟回收到多少酶,純度提高了多少,從而決定著一步驟的取捨。
酶的分離純化一般包括三個基本步驟:即抽提、純化、結晶或制劑。首先將所需的酶從原料中引入溶液,此時不可避免地夾帶著一些雜質,然後再將此酶從溶液中選擇性地分離出來,或者從此溶液中選擇性地除去雜質,然後製成純化的酶制劑。下面就酶的分離純化的常用方法作一綜合介紹:
一、預處理及固液分離技術
1.細胞破碎(cell disruption)
高壓均質器法:此法可用於破碎酵母菌、大腸菌、假單胞菌、桿菌甚至黑麴黴菌。將細胞懸浮液在高壓下通入一個孔徑可調的排放孔中,菌體從高壓環境轉到低壓環境,細胞就容易破碎。菌懸液一次通過均質器的細胞破碎率在12%-67%。細胞破碎率與細胞的種類有關。要達到90%以上的細胞破碎率,起碼要將菌懸液通過均質器兩次。最好是提高操作壓力,減少操作次數。但有人報道,當操作壓力達到175Mpa時,破碎率可達100%。當壓力超過70Mpa時,細胞破碎率上升較為緩慢。高壓均質器的閥門是影響細胞破碎率的重要因素。絲狀菌會堵塞均質器的閥門,尤其高濃度菌體時更是如此。在豐富培養基上比在合成培養基上生長的大腸菌更難破碎。
容菌酶處理法:蛋清中含有豐富的溶菌酶,價格便宜,常用來裂解細胞。具體做法是:溶壁微球菌(micrococcus lysodeikticus)43kg,置於0.5%的氯化鈉溶液中,使細胞濃度為5%(乾重),在35℃用0.68kg(乾重)的蛋清處理20min,得到的細胞碎片用相同體積的乙醇處理,用離心機將細胞碎片和胞內蛋白質除去,再將乙醇濃度提高到75%(體積分數),可以得到純度為5%的過氧化氫酶1500g。
2.離心
離心分離過程可分為離心過濾、離心沉澱、離心分離3種類型,所使用的設備有過濾式離心機、沉降式離心機和離心機。過濾式離心機的轉鼓壁上開有小孔,壁上有過濾介質,一般可用於處理懸浮固體顆粒較大、固體含量較高的場合。沉降式離心機用於分離固體濃度較低的固液分離,如發酵液中的菌體,用鹽析法或有機溶劑處理過的蛋白質等。分離機用於分離兩種互不相溶的、密度有微小差別的乳濁液或含微量固體微粒的乳濁液。
在生物領域採用的離心機系統,除了應具備離心機的一般要求外,還應滿足生物生產的技術要求,這包括滅菌、冷卻、密封,以保證產品不受污染並不污染環境。現代哦離心機裝置包括以下三個步驟,並進行程序控制:離心、離心系統的滅菌及就地清洗。如阿法-拉伐公司離心機產品的裝置,具有雙重軸向密封,密封由裝在轉筒主軸上下的碳化硅動環和固定環組成,密封由水連續冷卻和潤滑,可防止產品被污染,也可防止生產過程中排出的廢物對環境的污染。該離心機又如一個密閉的壓力容器,可在121℃溫度下進行蒸汽滅菌,該離心設備設有環繞離心機轉筒的冷卻夾套,對懸浮液和濃縮的固體都能進行充分的冷卻,並能有效地控制溫度,這對於生物製品是非常重要的。如BTPX205型離心機可用於細胞收集、培養液的凈化和細胞碎片的分離,可用於疫苗、酶制劑等的提取。該機的其他輔助系統及控制系統也較為完善,如設有壓力指示器、力量計、溫度感測器和液面感測器。
3.膜分離技術
在蛋白質純化過程中主要用到的膜分離技術多為超濾。在靜壓作用下降溶液通過孔徑非常小的濾膜,使溶液中分子量較小的溶質透過薄膜,而大分子被截留於膜表面。大多數超濾膜是由一層非常薄的功能膜與較厚的支撐膜結合在一起而組成的。功能膜決定了膜的孔徑,而支撐膜提供機械強度以抵抗靜壓力。超濾濃縮的優點是:操作條件溫和,無相變化,對生物活性物質沒有破壞。
超濾系統主要由料液貯罐、泵、超濾器、透過液收集罐組成,料液經泵打入超濾器,水及低分子量物質排出超濾器外,被濃縮的料液在料液貯罐、泵、及超濾器中循環。當料液濃縮至一定的倍數後即可作為進一步處理的濃縮料液。
超濾應用於蛋白質類物質的濃縮和脫鹽過程中時應注意以下問題:第一,在超濾循環過程中,由於泵和葉輪與料液的摩擦放熱作用,料液的溫度會逐漸升高,會造成蛋白質分子的損失。因此,料液貯罐應加冷卻系統,並安裝自動測溫及控制系統。第二,某些酶的輔助因子散失為問題:一些酶含有輔助因子,其分子量小,超濾時易從透過液中排除掉,因而在超濾前或超濾後要添加一定濃度的的輔助因子。
還可將超濾與親和層析相結合以提高分離純度。其工作原理是:當溶液中欲被分離的蛋白質不受阻礙地通過超濾膜的孔隙時,如果在膜的一側結合著親和配基,該蛋白質就會與配基結合因而結聚在膜的這一側。不與配基結合的其他物質就將穿過孔而被帶走。再用適宜的洗脫劑將該蛋白質洗脫下來,洗脫液用於進一步的分離純化。
4.泡沫分離
原理:將氣體通入含多種組分的溶液中,由於這些組分的表面活性由差異,因此在溶液的表面,某些組分將形成泡沫,泡沫的穩定性取決於操作條件及溶液的生物學特性。泡沫中含有更多的表面活性成分,故泡沫的組分種類及其含量與溶液中的不相同。這樣,溶液中的組分舅得以分離。
蛋白質較易吸附與氣液界面,這有利於其結構的穩定。泡沫分離過程是:蛋白質從主體溶液中擴散到氣液界面,該過程可能是可逆的也可能是不可逆的;分子發生重排,一般認為在空氣-水界面會形成兩種類型的膜,一種是稀膜,另一種是濃膜,可能會發生由多個分子聚集在一起的現象。在氣液界面形成的蛋白質膜可以是單層的也可以是多層的。膜的類型取決於主體溶液及氣液界面上蛋白質的特性、結構和濃度。
泡沫分離的目的,一方面提高酶蛋白的富集率(泡沫中蛋白質的濃度/最初溶液中蛋白質濃度),另一方面提高酶蛋白的提取率(泡沫中蛋白質的提取率/最初的蛋白質質量),或使多組分混合物中某一組分的分配系數最大。
二、抽提
沉澱
1. 鹽析
常用的鹽析劑是硫酸銨,其溶解度大、價格便宜。硫酸銨沉澱蛋白質的能力很強,其飽和溶液能使大多數的蛋白質沉澱下來。對酶沒有破壞作用。
pH的控制:應從酶的溶解度與穩定性兩個方面考慮,在酶等電點時其溶解度最小易沉澱,但有些酶再等電點時穩定性較差,因此要選擇最佳pH值.一般要求在酶最穩定的pH值的前提下再考慮最適宜酶沉澱的pH值。在操作中一旦確定最佳pH值後,在添加硫酸銨之前甲酸或鹼調節好酶液的pH值,要盡量避免溶液pH值的波動以免破壞酶的穩定性。在添加硫酸銨時要注意攪拌,並注意硫酸銨的加入速度,一般是由少到多,緩慢加入,硫酸銨盡可能磨成細粉。
溫度的控制:有些酶在較高溫度下穩定性能較好,可在常溫下進行鹽析操作,而對於大多數酶,盡可能在低溫下操作。
酶液的凈置:加完硫酸銨後,酶液要靜置一段時間,使酶蛋白完全沉澱下來,酶靜置後,就不要再加以攪拌。
2.有機溶劑沉澱
有機溶劑選擇:可用於酶蛋白沉澱的有機溶劑包括醇類物質等,如甲醇、乙醇、異丙醇。乙醇的親水性能較好,可防止蛋白質的變性,酶蛋白在其中的溶解度也較低。
有機溶劑沉澱操作:有機溶劑一般都使蛋白質變性,當溫度較高時變性蛋白質分子就會變成永久失活。因此用有機溶劑處理時最好在0℃以下進行。用有機溶劑沉澱得到的酶蛋白不要放置過久,要盡快加水溶解。
3.聚合物絮凝劑沉澱
聚合物絮凝劑,如葡聚糖和聚乙二醇,與酶分子爭奪水分子,具有脫水作用使酶沉澱。聚乙二醇作為一種沉澱劑的優點是在水溶液中,其濃度可達到50%,濃度為6%-12%的蛋白質大都可以沉澱下來。這種試劑不需要低溫操作,而且對蛋白質的穩定還有一定的保護作用。聚乙二醇不會被吸附,故在離子交換吸附前不必去除。
4.用金屬離子和絡合物沉澱
酶和其他蛋白質都會形成金屬鹽,其溶解度較低。用金屬離子沉澱的缺點是酶與金屬離子相互作用後,可逆變化較差,尤其是用巰基衍生物,它結合的]金屬離子會催化酶變性而失活。
5.用特殊試劑沉澱法
用鏈黴素可選擇性去除核酸,從而使胞內酶沉澱出來。鏈黴素鹽(濃度為0.5-1.0mg/mg蛋白質)對於選擇性沉澱核酸的效果比錳離子還要好,酶不易失活。
6.親和沉澱
將親和反應的高度選擇性、低處理量特性與沉澱操作的大處理量、地選擇性有機結合形成了親和沉澱技術。將配基與可溶性載體偶聯後形成載體-配基復合物,該復合物與生物分子結合後在一定條件下可以沉澱出來。
配基-載體復合物可以選擇性地與蛋白質結合,溶液中的pH值、離子強度及蛋白質濃度等條件對親和結合的影響力並不大,只有競爭性的配基會降低產物與原配基的親和結合力,甚至使親和結合發生逆轉。
引導產生沉澱的方法有:離子交聯;加入帶相反電荷的聚合物;加入帶相反電荷的疏水基團;改變pH值,誘導產生疏水沉澱;溫度誘導產生沉澱。
親和結合:將親和配基加入到含有目的物蛋白質的溶液中,調節好有關沉澱的條件,使之有利於親和結合。
洗滌:為經過處理的粗製液中發生親和沉澱可能會發生非特異性結合,尤其是使用帶電的聚合物,離子交換的效應將使其他蛋白質共同沉澱,因此在分離目的物之前要洗滌沉澱物。其做法是:加入適當的清洗劑重新溶解沉澱,再沉澱;或在專一性洗脫之前,徹底清洗沉澱。在上述過程中要始終保持目的蛋白質與配基處於親和結合狀態。
配基-載體復合物與目的蛋白質的分離:分離結束之後,要確保回收目的蛋白質和配基-載體復合物,目的蛋白質要達到一定的純度,回收率要高。
⑺ 第三節超濾
膜處理技術作為一項新型的高效分離技術,因其工藝簡單、操作方便、設備緊湊、分離效果好、經濟性高,進年來在水處理、環保、醫葯、食品、化工等領域得到快速應用。在解決水資源缺乏的問題上,膜處理技術起到了非常重要的作用。在水與廢水循環回用方面,膜的特殊作用顯得十分重要,尤其在水供應缺乏的地區,更引起了人們的廣泛關注。
微濾、超濾、納濾、反滲透均屬於外力驅動型膜處理技術。目前,在幾種主要的膜分離技術中,以超濾和反滲透的應用最為廣泛。
超濾過程是以膜兩側壓差為驅動力、以機械篩分為基礎的溶液分離過程。超濾膜的孔徑為0.005~1.0μm。比超濾膜孔徑小的物質和溶解在水中的物質能作為透過液透過濾膜,不能透過濾膜的物質將被截留下來濃縮在排放液中。因此,產水(透過液)含有水、 離子和小分子物質,而膠體物質、顆粒、細菌、病毒和原生動物將被膜去除。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜阻隔,隨濃縮液流出膜組件。膜不易被堵塞,可連續長期使用。超濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。圖2-4所示為超濾膜的基本原理。
要過濾的水由超濾給水泵加壓後輸送到膜組件中,由於膜內外的壓差作用,水滲過濾膜,而水中雜質則被截留,無法透過濾膜。如果分離的雜質在膜上過多沉積,會導致難溶性鹽聚集在膜表面形成覆蓋層進而結垢。為了避免這一點,往往在分離過程中讓雜質隨一部分水作為濃縮液流出去。根據膜的類型和應用不同,這樣的過程要持續進行或者在迴流時進行。超濾同傳統的凈化方式如絮凝、沉澱以及砂濾比較,其過濾的水質穩定、設備管理比較簡單,不會產生過濾殘渣或絮凝污泥等廢棄物。
當超濾用於水處理時,其材質的化學穩定性和親水性是兩個最重要的性質。化學穩定性決定了材料在酸鹼、氧化劑、微生物等作用下的壽命,還直接關繫到清洗可以採取的方法;親水性則決定了膜材料對水中有機污染物的吸附程度,影響膜的通量。超濾膜有各種類型和規格,可根據實際需要選用。
1.超濾膜制備所需的化學材料
製造超濾膜的材料有很多:但用於製造中空纖維式超濾膜的材料主要為成纖性能良好的高分子材料。對膜材料的要求是具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、耐酸鹼性、抗微生物侵蝕性和抗氧化性,並且具有良好的親水性,以得到較高的水通量和抗污染能力。目前:常用的中空纖維式超濾膜材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PFS)、聚碸(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PF)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)等。性能優良的聚偏氟乙烯和聚醚碸是日前最廣泛使用的超濾膜材料。
2.超濾膜組件的結構
超濾膜一般可分為板框式(板式)、卷式、管式、中空纖維式等多種結構。
板式超濾膜是最原始的一種膜結構,主要用於大顆粒物質的分離,由於其佔地面積大,能耗高, 逐步被市場所淘汰。
卷式膜組件也被稱作螺旋卷式膜組件,由於其所用的膜易於大規模工業化生產,制備的 組件也易於工業化,所以獲得了廣泛的應用,涵蓋了反滲透、納濾、超濾、微濾四種膜分離過程,並在反滲透、納濾領域有著最高的使用率。
管式超濾膜能較大范圍地耐懸浮固體和纖維、蛋白等物質,對料液的前處理要求低,對料液可以進行高倍濃縮,但設備的投資費用高,佔地面積大。
在眾多的膜組件結構形式中,目前以中空纖維式超濾膜為主,組件的結構需要考慮盡量提高膜的填充密度,增加單位體積的產水量,盡量減小濃差極化的影響,便於清洗,製造成本低。
目前中空纖維式超濾膜以其不可比擬的優勢成為超濾的最主要形式。根據緻密層位置的不同,中空纖維式超濾膜又可分為內壓膜、外壓膜兩種,如圖2-5所示。外壓中空纖濾膜是將原液經壓差沿維式超徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液,而其截留的物質則匯在中空纖維的外部。該膜進水流道在膜絲之間,膜絲存在一定的自由活動空間,因而更適合原水水質較差、懸浮物含量較高的情況。內壓中空纖維式超濾膜中的原液進人中空纖維的內部,經壓差驅動,沿徑向由內向外透過中空纖維成為透過液,濃縮液則留在中空纖維的內部,由另一端流出。該膜進水流道是中空纖維的內腔,為防止堵塞,對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的要求,因而適合於原水水質較好的工況。
3.超濾膜組件的截留性能
⑴對微粒的截留。利用超濾通常可以將濾液的渾濁度降到0.1NTU以下。在原水濁度不穩定的情況下:使用超濾比較合適。與傳統的凈化過程相比,超濾可以非常容易地實現自動化。
⑵對有機質的截留。有機質包括微粒、膠體和能溶於水的有機物質。由於超濾對不同類型的有機質的截留能力不同,因此其凈化效率就取決於水中有機質的成分組成。與傳統的方式相比,用超濾的方法既不必考慮沉澱作用,又不必注意凝固物的可過濾性,因為超濾的凈化效率與凝固物的形狀和密度無關。根據是否絮凝與原水的水質不同,超濾對有機質的截留率為40%~60%。
超濾系統的運行有 全流過濾和錯流過濾兩種模式,全流過濾時 · 進水全部透過膜表面成為產水;而錯流過濾時、一部分進水透過膜表面成為產水、另二部分則帶雜質排出成為濃水。全流過濾能耗低、操作壓力低,因而運行成本更低;錯流過濾則能處理懸浮物含量更高的流體。當超濾的濾液通量較低時、超濾膜的過濾負荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而長期濾液通量穩定;當濾液通量較高時,超濾膜發生不可恢復的污堵的傾向增大,清洗液的恢復率下降 · 不利於長期保持濾液通量的穩定。
(一)過濾模式
1.全流過濾模式
一般當原水中懸浮物和膠體含量較低(如SS<5、濁度<5NTU)時採用。原水以較低的錯流流速進入膜管,濃水則以一定比例從膜管另一端排出。產水在膜管過濾液側產出,水回收率通常是90%~99%,這由原水水質決定,和循環模式相比、全流過濾模式的操作成本較低,但水回收率和系統的出水能力可能會受限制。這種模式通常需要定期快沖和反沖來維持系統出力、當污物積累到一定程度時 · 就需要通過化學清洗來進行處理。
2.錯流過濾模式
原水中懸浮物含量較高及在大多數非水應用領域,需要通過減少回收率來保持膜管內部的高流速、這樣就會產生大量的廢水。為了避免浪費,排出的濃水會被重新加壓迴流到膜管內。這樣,雖然降低了膜管的回收率,但對於整個系統,回收率仍然很高。在這種模式下,進水連續地在膜表面循環,高速的循環水阻止了微粒在膜表面的堆積、並增加了濾液通量。因為較少的進水成為產水,為了一獲得相同的產率,錯流過濾模式的能耗就比全流過濾模式的大。
(二)超濾膜的運行
超濾膜運行前應按以下步序進行檢查和啟動工作:
⑴進水水質檢查。重點是檢查進水濁度,當濁度在系統限定值范圍內時、方可運行超濾設備,其次是檢查水中余氯含量及pH值。
⑵系統檢查。按工藝路線圖,檢查設備及連接是否正確,同時檢查閥門的開啟狀態是否正確。對於手動操作的系統要特別注意,開機時進水閥不能全開、濃水閥和產水閥應全開以避免開機時壓力過大,造成對超濾膜的沖擊 · 從而損壞設備。
⑶儀表的檢查。檢驗各儀表是否正常,尤其是壓力表是否完好。
⑷啟動。當做好開機前的准備工作後。可試啟動系統,即打開電源,啟動泵後,立即停止,檢查泵的葉輪轉向是否正確,泵的運轉有無異常雜訊。當確認泵正常後,方可正式啟動泵,啟動後,應檢查介面、管線有無滲漏,在自控程序運轉的第一個周期內,應檢驗閥門的啟閉是否正常,各種儀表運轉是否正常。
⑸運行。設備運行時,應定時檢查儀表是否正常,泵有無異常雜訊,產水水質是否符合要求,尤其要注意壓力表和產水流量,當出現異常時,應立即停機檢査。一般全自動控制設計時,均考慮了系統的自我保護,若出現異常,系統會自動停運並報警。設備運行過程中,應按設計要求做好設備監控和記錄工作;按設計要求定期對設備進行清洗、滅菌和消毒;應定期對設備進行排氣或檢查自動排氣閥的工作狀態。
⑹停機。①先降低系統壓力和跨膜壓差,然後停機。②當停機時間不超過7天時,可每天對設備進行20~60min(時間以一個過濾、順沖、反洗、順沖周期為准)的保護性運行,以使新鮮的水置換出設備內的存水。③當設備長期停用時,應先對設備進行徹底的清洗和消毒,然後將膜保護劑和抑菌劑注入設備中,封閉好設備所有介面,以保持膜的濕潤,防止設備內滋生細菌和藻類。
(三)超濾膜的污染
膜污染是指料液中的顆粒、膠體或溶質大分子通過物理吸附、化學作用或機械截留等作用在膜的表面吸附、沉積造成膜孔堵塞,使膜發生透過通量與分離特性明顯變化的過程。超濾過程中膜的吸附現象被認為是造成膜污染的關健,吸附污染與膜、溶劑和溶質三者的相互作用有關。由於膜組分的化學性質、結構不同、因此產生吸附作用的機理也不同、一般可分為靜電作用、疏水作用等。
(四)超濾系統的清洗
在超濾過程中,由於分離物質及其他雜質在膜表面會逐漸積聚,對膜造成污染和堵塞,因此膜的清洗是超濾系統中不可缺少的操作過程,膜的有效清洗是延長膜使用壽命的重要手段。超濾膜常用的清洗方法主要有物理清洗和化學清洗兩大類,超濾系統的清洗包括水的正洗和反洗、氣洗、化學清洗等。其中,水的正洗和反洗可以清除膜表面的濾餅層;而氣法則利用氣的強烈湍流,更有效地清除膜表面的污染層;化學清洗則通過化學反應宋清除膠體、有機物、無機鹽等在超濾膜表面和內部進水形成的污堵。
(五)超濾系統反洗
超濾反洗用水為超濾產水,因為反洗水帶進的懸浮物將會集聚在支撐結構內而隨後不斷釋放出顆粒、細菌和TOC等,所以原水不適宜作反洗用水。
隨著超濾膜組件的長期使用,水中的雜質會沉積到膜上,使膜的分離性能逐漸受到影響。因此,在運行中當超濾膜的產水量下降20%以上或使用1~4個月時,需要對超濾進進行化學清洗,以便及時去除超濾膜上的污染物,防止超濾膜形成頑固性結垢 · 及時恢復膜的性能。
化學清洗分為酸性溶液清洗和鹼性溶液清洗。當進水中硬度較高或金屬離子(如鐵離子)的含量超過設計標准,從而對膜的進水側造成無機物污染時 · 需採用酸性溶液對超濾裝置進行清洗。對於生物污染的超濾膜,需採用鹼性溶液對超濾膜裝置進行清洗。清洗時應注意以下幾點:
⑴所有清洗劑都必須從超濾系統的進水側進人組件,以防止清洗劑中可能存在的雜質從緻密過濾層的背面進人膜絲壁的內部。
⑵超濾系統進行化學清洗前都先進行徹底的反洗。
⑶超濾系統的整個化學清洗過程需要2~4h;如果污堵嚴重,需要浸泡12h以上。
⑷清洗後,超濾系統停機時間如果超過三天,則必須按照長時間關閉的要求對超濾系進行保養維護。
⑸清洗液必須使用超濾產水或者更優質的水配製。
⑹清洗劑在循環進膜組件前必須去除其中可能存在的污染物
⑺清洗液溫度一般可控制在10~40℃,提高清洗液溫度能夠提高清洗的效率。
⑻必要時,可採用多種清洗劑清洗,但清洗劑和殺菌劑不能對膜和組件材料造成損傷。每次清洗後,應排盡清洗劑,用超濾或反滲透產水將系統沖洗干凈,才可再用另一種清洗劑清洗。
對反滲透膜的化學清洗不能太頻繁,以防止膜元件造成不可逆的損傷。
⑻ 超濾凈水機究竟是什麼
簡介
超濾是一種利用膜分離技術的篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
超濾膜的制水流程
自來水先進入超濾膜管內,在水壓差的作用下,膜表面上密布的許多0.01微米的微孔只允許水分子、有益礦物質和微量元素透過,成為凈化水。
而細菌、鐵銹、膠體、泥沙、懸浮物、大分子有機物等有害物質則被截留在超濾膜管內,在超濾膜進行沖洗時排出。
凈水機過濾程序
第一級過濾(5PP精濾芯,三個月更換一次)去除水中肉眼可見雜質,包括泥沙_紅蟲_鐵銹等。
第二級過濾(顆粒活性炭濾芯,約半年更換一次)強力吸附有機物和異色_異味如農葯_氨氮氣等。
有過濾(樹脂濾芯,約半年更換一次)有效吸附水中鎂_鐵_鈣_等重金屬物質,去除水垢。
第四級過濾(超濾膜1-2年更換一次)應用膜過濾技術,將水中懸浮物_膠體_細菌_余氯等有害物質去除,保留水中有益的微量元素及礦物質。
第五級過濾(遠紅外磁能濾芯,約一年更換一次)促進維他命C等有益物質吸收,產生核磁共震,將水活化成更小的水分子團,提高水中溶氧量。
第六級過濾(小T33後置活性炭濾芯,約九個月更換一次)改善出水口感,使出水水質更甘甜可口。
超濾膜沖洗流程
超濾膜使用一段時間後,被截留下來的細菌、鐵銹、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害物質會依附在超濾膜的內表面,使超濾膜的產水量逐漸下降,尤其是自來水質污染嚴重時,更易引起超濾膜的堵塞,定期對超濾膜進行沖洗可有效恢復膜的產水量。
超濾膜濾芯將成束的超濾膜絲經過澆鑄工藝後製成如下圖所示的超濾芯,濾芯由ABS外殼、外殼兩端的環氧封頭和成束的超濾膜絲物局三部分組成。
環氧封頭填充了膜絲與膜絲之間的空隙,形成原液與透過液之間的隔離,原液首先進入超濾膜孔內,經超濾膜過濾後成為透過液,防止了原液不經過濾直接進入到透過液中。
特點1、食品級材料,安全可靠,綠色環保。
2、新一代濾芯,過濾精度高、使用壽命長,其水錘、耐壓等測試均通過NSF測試標准
3、美國進口M6活性炭,高效吸附能力(碘吸附值達1100mg/g)超過國家一級活性炭標准(1000mg/g)能有效吸附水中余氯、重金屬、有機物等,去除水中異味和異色:活性碳的微孔能吸附並去除水中由於腐殖質引起的異色、異味,達到改善水質的目的
4、進口超濾膜通量大去除率高膜絲強度高抗污染性強,國家衛生級材料,去除病菌及懸浮微粒,配螞畝保留有益於人體的礦物質
5、純物理法處理,無二次污染
6、快接管路技術,安裝、使用、維護方便。
7、產水可直接飲用濾料功能
第一級:PP棉:對原水進行初過濾,去除水中較粗顆粒雜質、污泥、膠體、懸浮物質等。
第二級:顆粒活性炭:吸附水中異味、異色、余氯、有機物、部分重金屬等
第:PP棉:深度凈化、進一步去除雜質,保護超濾膜
第四級:後置活性炭:改善口感後。
第五級:超濾膜:去除水中的細菌、鐵銹、膠體及有機物等雜質。
四種基本結構
1、攪拌式超濾器超濾器較小,內裝一平板膜,由高壓氣瓶壓力,用電磁攪拌子混合超濾器內的溶液,這種超濾器適於實驗室使用,見圖1。
2、循環流程料液由液槽泵入超濾組件,再回到液槽循環處理,適於處理小批量溶液,見圖2。
3、單級放液流程如圖3所示,料液培森在設備內循環處理,達到一定濃度後按一定體積比例放出。
4、多級放液流程把兩個或多個單級設備按圖4聯接而成,這種流程優點多,為把溶液濃縮到一定濃度所需的時間少,見圖4。
超濾凈水器的壽命和經濟核算
超濾凈水器的壽命由膜的使用壽命和其它部件的壽命決定。
膜的壽命與者的保證、處理的對象、使用的正確性等多項因素有關,通常膜的使用壽命是12-18個月,所以更換膜組件是超濾技術的重要投資。
不同的超濾膜都有各自的使用條件、耐ph值范圍、最高使用溫度以及溶劑特性;短時間超出這些使用條件尚可允許,否則,會嚴重損壞膜組件。
超濾設備中膜組件以外的部件,一般不易損壞。
超濾技術的經濟核算,由於使用對象不同,膜的透水通量差異,很大設備投資及作費用也就很不相同,難以統一核算,但一般應考慮設備投資、換膜費、動力費、膜清洗葯劑費、勞力費和運轉維修費等。
超濾膜表面密布的微孔進行物理篩分,濾除水中的鐵銹、微粒、細菌、部分病毒、膠體及部分有機物等有害物質,保持出水pH值不變,同時保留水中溶解氧及人體所需微量礦物質。
超濾膜凈水器符合安全、健康概念的飲用水。
⑼ 活性炭過濾和超濾有什麼區別
首先,大家先理解什麼是活性炭和超濾,活性炭最基本的作用是過濾余氯,去除異味。超濾是只能過濾泥沙和鐵銹。不能去除余氯。也不能去除重金屬的。都是不建議直接飲用的,現在很多地區比較污染嚴重,建議都安裝一台直飲機。比如部分水質硬度比較差的地方,條件允許的情況下,可以安裝RO純水機。水質情況一般,可以安裝礦物質直飲可以安裝礦物質直飲機,保留對人體有益微量礦物質元素。
活性炭很多種,作用主要是一攔截顆粒雜質,二吸附異味,異色和部分化合物等。作用飽和時或者達到一定量時,這類物質就成了滋生細菌的溫床,特別是夏天進水溫度高時,滋生的更厲害。此類問題一般多指最後一級活性炭過濾,也就是後置活性炭。
對身體肯定不好,這類滋生的細菌肯定不是有益類細菌。
很多廠家都知道這個問題。解決辦法一是選擇載銀後置活性炭,可以抑制細菌生長,但是不能完全抑制,所以達到一定時間還是需要更換。二是可以配一隻好的超濾膜做最後的過濾,但是超濾過後口感不佳,而且成本高。三是採用其他辦法,例如氧化鋁纖維符合濾芯,本身的抑菌效果很好,或者配置精度高的纖維活性炭,成本高,技術有壁壘,採用的人少。
方法一採用的最多,但是質量也參差不齊,最好選用正規生產,濾芯單獨有衛生部批件或者nsf認證的濾芯。方法二不是太推薦。方法三,同樣買批件或者認證的產品 吧
ps:後置炭一定要定期換,只要通了水,用不用都建議一年內換。
⑽ 超濾技術使用了什麼原理
超濾處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。超濾設備系統回收率高,可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。超濾設備系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。