如何增大超濾膜的孔徑

① 超濾膜的原理是什麼孔徑與分子量之間有關系嗎

超濾膜原理

超濾膜篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的專壓力下，當屬原液流過膜表面時，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。

超濾膜孔徑與分子量之間的關系

超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，並具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

② 超濾膜孔徑如何測定

超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在，所以評價濾膜孔徑甚為重要。

目前大致採用以下方法：

一、直接測量法

1.直接法測膜孔徑

（1）電子顯微鏡

掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。

制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。

逐級脫水法：膜樣品用5%餓酸固定，然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水，再用環氧樹脂包埋固化，最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。

低溫冷凍脫水法：膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍，使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶，然後在低溫（至少低於-60°C）和低真空下，使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮，經鍍金或復型，可用電子顯微鏡觀測。

微濾膜的孔徑為0.05-10m，掃描電鏡可分辨。

超濾膜的孔徑為1nm-30mm，掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm，所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。

透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多，約為3-4A正確制樣，高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。

環境掃描電子顯微鏡（ESEM），克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。

二、間接測量法

間接法是利用與孔徑有關的物理現象，通過實驗測出相應的物理參數，在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下，計算得到膜的等效孔徑，主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。

泡點法：

泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時，膜應被液體完全潤濕，否則將帶來誤差。

親水性膜採用水為潤濕液體；疏水性膜採用醇為潤濕液體。

測定步驟

a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中，使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上，壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源，使壓力緩慢上升，當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值，帶入公式可求出樣品最大孔徑值。

e氣泡出現最多時的壓力值，帶入公式可求出樣品最小孔徑。

f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。

（1）電鏡法比較直觀，但屬破壞性檢測，也只能得到局部信息

（2）泡壓法（又稱氣體滲透法）只局限於測定膜孔中的最大孔徑，用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力，故一般認為只適用於微濾膜的測定。

③ 怎麼控制高分子膜表面的孔徑大小

可能超濾膜和微濾膜就沒有太大的區別了如果是國處的，但孔徑的大小還是可以做成不一樣的，在技術還是有一定區別的；雖然製法一樣。如果是國內的，其實還真差不多，技術就遠沒有那麼高了，雖然名字不一樣

④ 什麼是超濾，超濾是如何工作的

超濾是一種膜分離技術，(UItrafil-tration 簡稱UF)。能夠將溶液凈化，分離或者濃縮。超濾是介於微專濾與納濾之間，屬且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間，操作壓力為0.1–0.5 Mpa。主要用於截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質。超濾膜根據膜材料，可分為有機膜和無機膜。按膜的外型，又可分為：平板式、管式、毛細管式、中空纖維和多孔式。

超濾是如何工作的？

超濾膜的工作以篩分機理為主，以工作壓力和膜的孔徑大小來進行水的凈化處理。以中空纖維為例，以進水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進入，凈水從膜絲內製取。反之則為內壓式。內壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理，工業用超純水和溶液濃縮分離等許多領域中，得到了廣泛應用。

⑤ 超濾的基本信息

在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經膜表面，小於膜孔的溶劑（水）及小分子溶質透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質及溶質集團被截留，隨水流排出，成為濃縮液。超濾過程為動態過濾，分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨於平衡，且通過清洗可以恢復。
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。超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的 。
超濾起源於是1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時，溶液（水）透過膜，而蛋白質、膠體等物質則被截留下來，其過濾精度遠遠超過濾紙，於是他提出超濾一語，1896年，Martin制出了第一張人工超濾膜，其20世紀60年代，分子量級概念的提出，是現代超濾的開始，70年代和80年代是高速發展期，90年代以後開始趨於成熟。我國對該項技術研究較晚，70年代尚處於研究期限，80年代末，才進入工業化生產和應用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式（內壓列管式和外壓管束式）、卷式、中

空纖維式等形式。濃差極化乃是膜分離過程的自然現象，如何將此現象減輕到最低程度，是超濾技術的重要課題之一。採取的措施有：①提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，並使被截留的溶質及時由水帶走；②採取物理或化學的洗滌措施。 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。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。
超濾原理並不復雜。在超濾過程中，由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。
超濾是一種膜分離技術，(UItrafil-tration 簡稱UF)。能夠將溶液凈化，分離或者濃縮。超濾是介於微濾與納濾之間，且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間，操作壓力為0.1–0.5 Mpa。主要用於截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質。超濾膜根據膜材料，可分為有機膜和無機膜。按膜的外型，又可分為：平板式、管式、毛細管式、中空纖維和多孔式。目前家用超濾凈水器，多以中空膜為主。
超濾膜的工作以篩分機理為主，以工作壓力和膜的孔徑大小來進行水的凈化處理。以中空纖維為例，以進水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進入，凈水從膜絲內製取。反之則為內壓式。內壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理，工業用超純水和溶液濃縮分離等許多領域中，得到了廣泛應用。 超濾膜元件採用世界著名膜公司產品，確保了客戶得到目前世界上最優質的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量，超濾設備控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性化設計，結合先進的控制軟體，現場在線集中監控重要工藝操作參數，避免人工誤操作，多方位確保系統長期穩定運行。
由於每根超濾組件在出廠前加入保護液，使用前要徹底沖洗組件中的保護液，先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時，然後再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時，無論低壓還是高壓沖洗時，系統的產水排放閥均應全部打開。在使用產水時，應檢查並確認產品水中不含有任何殺菌劑。
超濾設備系統回收率高，所得產品品質優良，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。
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。
超濾組件要輕拿輕放，並注意保護，由於超濾組件是精密器材，所以在使用安裝時要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈後，加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌，並密封好。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢。
超濾設備系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益。
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。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、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。 過濾膜根據所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同，可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小於2×10^5 Pa，膜的平均孔徑為500埃～14微米，用於分離較大的微粒、細菌和污染物等。超濾所用操作壓為1×10^5 Pa～6×10^5 Pa，膜的平均孔徑為10-100埃，用於分離大分子溶質。反滲透所用的操作壓比超濾更大，常達到20×10^5 Pa～70×10^5 Pa，膜的平均孔徑最小，一般為10埃以下，用於分離小分子溶質，如海水脫鹽，制高純水等。

⑥ 凈水設備常識：超濾膜過濾原理及過濾方式

中國市場上的凈水設備大致可分為凈水器和純水機兩大類。所謂凈水器就是去除水中的懸浮物以及對人體有害的有機化合物，無機化合物，重金屬，細菌，又能保留人體所需要的向量元素和礦物質的產品；所謂純水機就是濾除水中所有的雜質，只剩下完全純凈的水分子。長期飲用純凈水是不利於人體健康的，純水失去了人體所需的微量元素，長期飲用對身體不利。所有，我們可以選擇超濾膜凈水器，但是超濾膜凈水器過濾原理及過濾方式如何？
超濾膜過濾原理
超濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程，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。
超濾膜過濾方式
一個中空纖維超濾膜組件主要是由成百到上千根中空纖維絲和膜殼兩部分組成，一般將中空纖維內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，因此不易被大顆粒物質堵塞，更適用於過濾原液濃度較大的場合。
1.內壓式過濾：
原液先從膜絲內孔進，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成透過液為內壓式過濾，內壓式過濾可以使用高壓大流量的順沖洗，使沖洗水流與膜孔成切向方向快速流過，從而可以將吸附在膜內孔表面上的污染物沖去，恢復膜的水通量。
2.外壓式過濾：
原液經壓力差驅動沿徑向由外向內滲透過中空纖維膜絲成為透過液，而截留的物質匯集在中空絲的外部時為外壓式過濾。：外壓式超濾膜密封在膜殼內，水流的死角多，無法使用快速直沖的方法清除膜表面附著的污染物，因而不能完全去污。

⑦ 制備超濾膜和微濾膜的方法是一樣的，為什麼製得的膜孔徑卻不同

微濾膜根據成膜材料分為無機膜和有機高分子膜，無機膜又分為陶瓷膜和金屬膜，有機專高分子膜又分為天然高屬分子膜和合成高分子膜;根據膜的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜;根據制膜原理，高分子膜的制備方法分為溶出法(干-濕法)、拉伸成孔法、相轉化法、熱致相法，浸塗法、輻照法、表面化學改性法、核徑跡法、動力形成法等。無機膜的制備方法主要有溶膠—凝膠法、燒結法、化學沉澱法等。過濾膜根據微孔孔徑的大小分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)四種形式，微濾膜一般指過濾孔徑在0.1-1微米之間的過濾膜。

⑧ 水處理中超濾膜是什麼有哪些特點呢

超濾膜是什麼？

超濾（UF）基本上是按分子量大小進行分離的壓力驅動膜過程。超濾膜的孔徑一般在—100nm之間，能夠截留分子量在300—500,000道爾頓的物質，包括多糖、生物分子、聚合物和膠體物質等。大多數超濾膜所標稱的切割分子量一般定義為膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超濾膜具有哪些特點？

1. 親水性膜絲，通量大

超濾膜通過降低膜表面張力，大幅改善了膜的親水性，使水通量大幅增加，膜表面塗覆牢度強，衰減慢，經過相對高溫的水洗和鹼洗不易脫落，膜絲抗污染能力提高，耐化學腐蝕性增強。

2. 過濾精度高

超濾膜絲空隙分布均勻，膜孔數量繁多，結構穩定，過濾精度高達0.01微米，徹底濾除原水中的細菌、病毒、膠體、鐵銹等各種雜質，出水穩定，水質可達國家飲用水標准，真正實現優質凈化水效果。

3. 截留高，抗污染性強

超濾膜的膜絲分布狹窄，且微孔形狀呈倒喇叭狀，起穩定截留作用的表皮層孔徑小，支撐層孔徑大，污染物不能進入到支撐層，避免不可恢復的堵塞，使膜絲抗污染性強，在原水水質波動頻繁，水質較為惡劣的條件下運行仍能保證良好的過濾效果。

4. 膜絲強度高

超濾膜膜絲擁有的機械強度大，每一根超濾膜絲在各種復雜的工況條件下運行穩定，不易出現斷絲，保證超濾出水水質優良。

5. 易清洗，易恢復，使用壽命長

膜公司獨特的制膜工藝，使超濾膜膜絲內外壁平整光滑，具有永久親水性的特質，從而使超濾膜在過濾介質中：膠體、油、蛋白質與污染物質在膜的表面聚結成球狀，這種聚結物很容易從膜表面脫離，通過簡單的反洗就可以清洗干凈，不易污堵，可有效減少化學清洗頻率，延長超濾膜使用壽命。

⑨ PVDF中空纖維超濾膜提供孔隙率的措施有哪些

龍源超濾膜絲採用聚偏氟乙烯（PVDF）材料，並經獨特的親水性改性工藝和抗菌處理，可長期耐受高濃度的氧化劑，充分抑制微生物的繁殖，同時膜絲具有高通量和抗污染性能。按照截留孔徑分為0.02um和0.08um兩種規格1、壽命長、耐污染能力強龍源膜絲採用聚偏氟乙烯（PVDF）材料。PVDF的優點是其化學穩定性優於其他膜材料，特別是耐受氧化劑的能力更強。而氧化劑清洗是解決膜有機物污堵的主要手段，因此PVDF材料的超濾膜壽命更長，長期通量更穩定。2、過濾精度高龍源膜絲的截留孔徑達0.02μm，過濾精度高，出水濁度小於0.1NTU，能夠去除幾乎所有的微粒、細菌、大多數病毒和膠體。3、良好的親水性龍源超濾膜絲經過特殊的親水化處理，膜絲具有永久的親水性能，接觸角由未改性前的75～85°降為35～40°。4、強度高龍源超濾膜絲通過配方和工藝改進，將中空纖維膜絲的拉伸強度提高到3N以上，使得產品具有良好的抗拉強度，使用中不易出現斷絲現象。5、能耗低龍源超濾膜絲採用單皮層海綿體支撐結構，過濾阻力小，跨膜壓差低，因而所需要的能耗更低。