中空纖維超濾膜分離機理

1. 什麼是中空纖維

   中空纖維超濾膜
分離原理及特點
超濾技術是通過膜表面的微孔結構對物質進行選擇性分離。當液體混合物在一定壓力下流經膜表面時，小分子溶質透過膜（稱為超濾液），而大分子物質則被截留，使原液中大分子濃度逐漸提高（稱為濃縮液），從而實現大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。
  
中空纖維超濾膜組件具有裝填密度大、結構簡單、操作方便等特點，分離過程為常溫操作，無相態變化，節省能源，並且不產生二次污染。
分離體系一般為動態過濾，可有效防止或減少被截留物在膜表面的沉積，維持較高的濾液透過量。膜表面沉積物的去除與膜通過通量的恢復，可採用正向清洗與反向清洗兩種方式，也可以在線清洗。
  清洗液一般是水或濾過液，也可添加化學葯劑以提高清洗效果。
中空纖維組件必須在濕態下使用與保存。長期停用時，用0．5％甲醛或次氯酸鈉水溶液保存。
膜裝置系統可用雙氧水、次氯酸鈉、氫氧化鈉等水溶液滅菌消毒。
應用實例 膜應用領域
制葯工業符合GMP的水處理設備
中水處理設備
反滲透純水設備
中空纖維超濾膜
養魚場水處理設備
膜的應用領域
膜分離技術以其節能效果顯著、設備簡單、操作方便、容易控制而受到廣大用戶的普遍歡迎。
  選擇適當的膜分離過程，可替代鼓式真空過濾、板框壓濾、離子交換、離心分離、溶媒抽提、靜電除塵、袋式過濾、吸附/再生、絮凝/共聚、傾析/沉澱、蒸發、結晶等多種傳統的分離與過濾方法。
膜分離過程不僅為水與空氣的凈化提供了一條極為簡便、有效的途徑，而且它能在生產工藝中應用以提高產品的回收率。
  從而在增加效益的同時，減少了產品在廢水/廢氣中的流失，符合清潔生產工藝的要求與規范。
膜分離技術可以廣泛的應用在下列行業中：
化學/染料工業
活性染料的脫鹽、純化、濃縮與回收
食品染料的脫鹽、純化、濃縮與回收
催化劑與貴金屬的回收利用
脫氧、氧化、酯化、皂化、磺化、硝化、脫氫反應中液體的分離、純化
甘油/己內醯胺/苯/染料活性劑等有機化工原料的回收
汽車/儀表及其它工業塗漆的濃縮回收
食品/飲料工業
啤酒/果酒/黃酒/葡萄酒的澄清除菌過濾
蘋果、梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、檸檬等果汁的澄清除菌過濾
蘋果、梨、鳳梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、檸檬等果汁的脫水濃縮
葡萄酒/果酒/茶/咖啡芬香氣味的濃縮保留
豆蛋白/乳清蛋白/白蛋白/單糖/多糖溶液的澄清與濃縮
乳清、奶酶及其他乳品的澄清、脫鹽與濃縮
蔬菜抽提汁/西紅柿汁的脫水濃縮
制葯/生物工程
抗生素、維生素、有機酸、氨基酸、酶等發酵液的澄清除菌過濾
抗生素、維生素、有機酸、氨基酸等發酵液的蛋白剔除
酶、蛋白質、多糖制備過程中細胞碎片的剔除
抗生素、氨基酸、維生素、有機酸、酶、多糖、蛋白質的純化與濃縮
6-APA、7-ACA、7-ADCA及其他半合成抗生素的脫鹽濃縮
中成葯、保健品口服液的澄清除菌過濾
動物血漿、血清的濃縮精製
其他相關的脫鹽濃縮、澄清除菌、蛋白剔除、細胞收集等分離過程
空氣過濾
噴霧乾燥過程中染料、抗生素、奶粉等的回收
電池廠金屬鎘、氧化鉛粉塵的收集
粉碎過程中磷酸鹽、氧化鎂、二氧化鈦、碳粉、水泥、碳酸鈣的回收
包裝過程中砂糖、染料、奶粉、味精等的回收
乾燥過程中PVC、二氧化硅、活性碳、肥料等的回收
合成氨尾氣中氫氣的回收利用
其他一切有關的粉塵收集及空氣除塵過程
水處理
飲用純水（太空水）的制備
醫葯工業中注射用水/洗瓶水及其他無菌水的制備
電子工業中超純水的制備
火力發電廠鍋爐補給水的制備
飲料與化妝品工業中產品配方用水的制備
製造業中終端洗滌水的制備
飲用水純化/苦鹼水脫鹽/海水淡化
廢水循環與再生利用（零排放）
BOD/COD的最小化
垃圾填埋場滲出水的濃縮處理
染料、顏料、油漆、含油廢水的處理
紙漿與造紙廢水的處理及木素磺酸鹽的回收
金屬、食品、皮革、農葯和除草劑廢水的處理
紡織印染廢水的處理及絲光廢水的回收利用


微孔聚乙烯中空纖維的研製及其親水化改性研究。
  通過對國內外拉伸法制備聚烯烴中空纖維微孔膜技術的跟蹤和調研，結合本試驗具體情況，首先進行了設備改造，設計製造了制膜用紡絲組件，改進了冷卻成型裝置。採用連續拉伸設備及工藝，研製出了具有良好透氣性的聚乙烯中空纖維膜，經親水化處理後，已獲得透水性良好的親水性膜，可應用於水凈化處理及污水處理、氣體吸收和物流分離等過程。
  該項研究的成功，為進一步開發親水性干態聚烯烴中空纖維膜的研究奠定了基礎，盡管目前由於受設備及原料限制，實現該創新存在一定困難，但是研製大孔徑、高孔隙率、透水量大和親水性穩定的聚烯烴中空纖維微孔膜，仍是膜技術領域中重要的發展方向。

2. 什麼是超濾膜技術

超濾膜的技術：

超濾膜技術是以壓力差動力的一種半透膜，在過濾膜的技術上可以分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。這個是根據超濾膜所能截留的雜質或分子量的大小區分的，如果是椐據膜的孔徑大小區分的話，微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm;超濾膜(UF)為0.001～0.02μm;反滲透膜為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。

1.超濾膜化學穩定性高，可耐高溫、耐酸、耐鹼，因此對進水水質要求不高，通用性強;

2.超濾膜技術原理簡單，容易實現自動化運轉，節約勞動力，且操作簡便、易於維護，運行安全穩定;

3.超濾膜技術屬於物理方法，在水處理過程中並不需加任何化學葯劑，因此可有效的防止水體出現二次污染的情況;

4.超濾膜技術效率高，處理水量大，尤其是對污染較小的城市飲用水處理方面，展現出高的應用效率。

超濾膜技術是一種新型水處理技術，與傳統水處理技術相比，超濾膜技術的效率高、能耗低、處理水量大等優勢在水處理過程中很有成效，隨著技術發展日益成熟，超濾膜技術不僅在工業污水處理中得到了較為廣泛的應用，而且在城市飲用水凈化領域也體現出較為廣闊的應用前景。

3. 什麼是超濾

超濾是一種利用中空纖維過濾技術和壓力驅動的膜分離技術。以下是關於超濾的詳細解釋：

1. 主要目標：超濾的主要目標是分離大分子與小分子。其微孔孔徑小於0.01微米，能有效過濾自來水中的細菌、鐵銹、膠體等有害物質，同時保留水中的微量元素和礦物質。

2. 工作原理：在壓力驅動下，溶質在流動狀態下被截留。只有小於膜孔的水和小分子能透過膜，而大分子則被留在膜的一側，形成濃縮液。這個過程是動態的，能夠實現高效的物質分離。

3. 歷史與發展：超濾的歷史可以追溯到1748年。隨著技術的發展，它在20世紀60年代以後逐漸成熟，並在我國80年代末開始大規模應用。現代超濾膜技術已經發展出各向異性不對稱超濾膜，如擴散膜，具有高通透性和機械強度，適用於特定的工業需求。

4. 裝置形式：超濾裝置有多種形式，如板式、管式、卷式和中空纖維式。關鍵在於減輕濃差極化現象，即在膜表面截留的溶質導致的透水量下降。通過提高水流速度、物理或化學洗滌等方式，可以確保超濾的高效運行。

5. 性能指標：超濾膜的性能指標包括水通量、截留率和化學物理穩定性。適當的使用和維護可以保證膜的穩定性和使用壽命，通常可以連續使用1至2年。在不需要時，可以存儲在特定的溶液中以保持其性能。

4. ro滲透膜和中空纖維超濾膜的區別

ro反滲透膜和中空纖維超濾膜具有以下區別：

1.兩種膜的標准專不一樣

反滲透膜標准更高。超濾屬膜合格標准為了每毫升水100個菌落，而RO反滲透膜則為每毫升水20個菌落。可以說RO反滲透膜標准高於超濾膜四倍。

2.兩種膜的孔徑相差較大

RO反滲透膜的孔徑僅為超濾膜孔徑的1/100，所以反滲透膜可以去除水中的極小的有機分子污染，比如化學有機物、有機農葯污染等。而超濾膜則不能。反滲透膜還有軟化水質的作用，將硬水轉為軟水。

5. 超濾技術使用了什麼原理

超濾(Ultrafiltration)技術是一種膜濾法，也有錯流過濾(Cross Filtration)之稱。又稱超過濾，用於截留水中膠體大小的顆粒，而水和低分子量溶質則允許透過膜。超濾的機理是指由膜表面機械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應，以篩濾為主。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。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。

也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。如今海德能超濾膜在凈水工業應用十分廣泛，以成為預處理工藝工程中單元操作之一。可因為水中還有微生物雜志進行凈化、分離、濃縮等深度處理，而且根據中空纖維超濾膜特性提供前處理要求。在採用超濾膜處理時，其中精密的微結構，截留分子級甚至離子級的微粒，用濁度來反映水質明顯是不精確的。可有效去除水中含有懸浮物、膠體、微生物所還有的雜質。而水中SDI值主要用於檢測水中膠體和懸浮物等微粒的多少，是表徵系統進水水質的重要指標。而SDI的值的大小大致可反映膠體污染程度，即需進行預處理。海德能超濾膜技術對SDI值的降低最為有效，特別是較大顆粒對海德能中空纖維超濾膜有嚴重的污染，在超濾工藝中必須進行預處理，至於採取何種處理工藝尚無固定的模式，這是因為供水來源不同，因而預處理方法也各異。

6. 中空纖維超濾膜能不能當魚缸濾材

可以的。
中空纖維超濾膜的工作主要是以過濾為分離原理，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內，在工作時利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使水流入膜組件中，將雜質過濾在膜組件的外部，中空纖維超濾膜能夠有效去除水中的微粒、高分子有機物質、膠體及細菌墊層等雜質，能夠達到分離、分級、純化、濃縮目的。

中空纖維超濾膜的優缺點：
中空纖維超濾膜是目前市場上使用較多的一款濾膜產品，能夠過濾水中絕大部分的雜質，產水量大，通常能夠使用3年左右。

過濾精度通常在0.005-0.01μm之間，可以有效過濾進水中含有的雜質，且去除效果優異。

7. 什麼是超濾

超濾膜屬於毛細管式中空纖維膜，是以高分子材料經特殊的膜製造工藝生產的不對稱半透回膜，它是答一種不產生相變的分離方法，其所用的制膜材料為改性PVC、PAN或者PVDF，具有良好的機械性能和耐熱、耐化學性能以及較強的抗污染能力。它的切割分子量為10萬道爾頓，超濾膜絲內徑0。 9mm，外徑1。6mm，屬內壓式過濾，即原液先進入中空膜絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空膜絲，從而濾除原液中的各種細菌、膠體、雜質等大分子物質。