① 超濾系統工藝流程圖
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,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位容器內充填密度高,佔地面積小等優點。以下是我為大家整理的關於超濾系統工藝流程圖,給大家作為參考,歡迎閱讀!
超濾膜的最小截留分子量為500道爾頓,在生物制葯中可用來分離蛋白質、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超濾的優點是沒有相轉移,無需添加任何強烈化學物質,可以在低溫下操作,過濾速率較快,便於做無菌處理等。所有這些都能使分離操作簡化,避免了生物活性物質的活力損失和變性。
由於超濾技術有以上諸多優點,故常被用作:
(1)大分子物質的脫鹽和濃縮,以及大分子物質溶劑系統的交換平衡。
(2)大分子物質的分級分離。
(3)生化制劑或其他制劑的去熱原處理。
超濾技術已成為制葯工業、食品工業、電子工業以及環境保護諸領域中不可缺少的有力工具[2] 。
濾膜
超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔"皮膚層"(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機械強度。由於皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質阻塞而導致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物製成。近來為適應制葯和食品工業上滅菌的需要,發展了非纖維型的各向膜,例如聚碸膜、聚碸醯胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩定的,若使用恰當,能連續用1~2年。暫時不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超濾膜的基本性能指標主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化學物理穩定性(包括機械強度)等。
裝置
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。
廢水處理
在生物製品中應用超濾法有很高的經濟效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。國內的知名廠家有立升。
超濾在廢水處理中的應用
(1)還原性染料廢水處理;
(2)電泳塗漆廢水處理;
(3)含乳化油廢水處理;
(4)生活污水處理
凈水器
一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過
濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最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。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢? 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。
超濾廚飲用兩用機:①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④復合濾芯,五級過濾設備多加了一個後置活性炭,六級的多加了一個礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機。更多級的就加更多針對性的濾芯。
配套設備
(1)增壓泵超濾膜以力差為推動力進行過濾,當原水的水壓不能滿足過濾需求時,系統需要增加泵加壓,以實現超濾膜分離作用,由於超濾膜的工作壓力較低,一般小於O·7MPa,故在系統設計時,一般選用離心泵,選擇離心泵的主要依據是揚程、流量、泵體材質,其次是泵的體積大小、外觀造型和價格等。
①揚程和流量的選擇根據超濾系統設計中所需要的進水工作壓力,跨膜壓差和通水流量,來選擇泵的揚程和流量。一般選擇水泵的揚程和流量應當等於或略大於設計供水量和工作壓力,以滿足超濾系統的正常運行。
②泵體材質的選擇根據原水水質的情況來選擇合適的泵體材質以減少投資成本,其材質不能與原水中的成分產生任何反應,也不能有溶解現象。當原水的pH值為6.5~8.5時可選用鑄鐵泵體;當原水為海水時,應選耐海水腐蝕的塑料泵體;醫葯和食品工業水處理卻一般選擇使用不銹鋼泵體。
化學清洗泵一般選擇耐化學葯劑的泵體。
(2)減壓閥 當原水水壓大於系統設計水壓時,要對原水進行減壓。一般採用可減靜壓的減壓閥來實現,減壓閥減壓的精度視超濾系統而定。另根據原水的水質選擇適合材質的減壓閥,一般可選的材質為銅、不銹鋼、鐵、塑膠。
(3)物理清洗和化學清洗系統 清洗系統主要由配葯箱、凈水箱、循環泵組成,採用氣水混合清洗的還包括空壓機,一般物理清洗分為等壓沖洗和反沖洗。等壓沖洗時是關閉產水閥,全開濃水閥,使原水以快於正常工作狀態時的流速沖刷膜表面,去除污垢。反沖洗是關閉原水閥採用循環泵,將凈水箱中的水從產水口打入膜組件。使凈水按正常過濾的反方向透過膜,沖刷掉膜表面的污染物,並使其從濃水口排出,反沖洗後,馬上進行等壓沖洗。能更有效地將被截留的污染物排出,為了加強清洗效果,順沖時,可採用氣水混合液進行沖洗。
化學清洗系統是用循環泵將配葯箱內的清洗液送入超濾系統,進行循環清洗和浸泡,靠化學葯品的作用去除膜表面的污垢,以恢復膜的產水能力,維持設計流量要求。
(4)消毒滅菌系統超濾的消毒滅菌系統所用設備和操作程序與化學清洗系統相同,僅需要將清洗液換成滅菌液即可,一般使用的滅菌劑為次氯酸鈉和過氧化氫,在選擇滅菌劑時要考慮劑膜的材質和滅菌劑濃度。例如Ps材質膜不能採用含有陰離子表面活性劑的滅菌劑,否則會對膜造成不可逆的通量損失。
(5)自動化計量、監控和儀表
①計量水流量採用流量表來計量,流量計有轉子流量計、浮子流量計、電磁流量計、掙針式流量計等。在超濾系統中大多採用玻璃浮子(轉子)流量計,主要是顯示直觀,價格低,一台超濾系統最少需要設置兩個流量計以便觀察,一個是產水流量計,一個是濃水流量計或原水進水流量計。 流量計規格的選擇是根據系統的流量大小而定,浮子流量計的選擇通常選用的量程為1.5~2倍的實際最大測量流量。
②監控系統及儀表超濾系統在運行時,必須嚴格按照設計參數進行操作,這需要系統的相關參數進行監控,其中主要的監控項目是水質、流量、壓力,可以手動操作,也可採用儀表和可編程式控制制器對系統進行自動控制。
對水質的監控可採用水質監測儀進行,對水壓的監控可採用壓力開關和壓力表進行,對流量的控制可採用電子流量計進行監測,並將監測信號反饋到PLC中,然後來控制泵,閥門及清洗系統,從而實現系統的自動化。
② 純凈水設備的超濾技術
純凈水廠設備製作礦泉水是一種比較廣泛的處理技術,其出水水質色度清涼、口感好、除菌徹專底。超濾技屬術可以作為反滲透設備的預處理,也可以用於化工、食品等行業的物料分離與提純。
超濾技術是一種以篩分為分離原理、以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01um范圍內,可有效去除水中的微粒、膠體、細菌及高分子有機物等。可廣泛應用於物質的分離、濃縮、提純、純凈水生產。
純凈水廠設備的研究非常清楚的表明,純凈水生產設備超濾系統可以有效的控制海水水質,為反滲透系統提供高品質的進水,長期試驗表明,超濾系統的出水SDI值可以非常好的空載在2以下,這些測試在超濾系統前不必作為任何預處理,並且適用各種海水水質。
③ 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。
(3)實驗型超濾系統擴展閱讀:
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。
④ 水處理超濾系統裡面都包括什麼
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。
⑤ 超濾設備的超濾設備用途
rightleder◆萊特.萊德 礦泉水:在礦泉水製造中,應用超濾技術,在工程設計中,將根據礦泉回水的水源水質分析報答告,針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設計超濾設計。◆食品:乳製品、果汁、酒、調味品等食品的生產中逐步採用超濾技術,如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等,醬油、醋中細菌的脫除,較傳統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優點。◆醫葯:在醫葯和生物化工生產中,常需要對熱敏性物質進行分離提純,超濾技術對此顯示其突出的優點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的葯物(如生物鹼、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體物質,很多情況下可以用超濾來分離,使產品質量得到提高。◆純水、超純水:工業用水的初級純化,純水超純水制備RO預處理,純水、超純水終端處理。◆環保:工業廢水深度處理,城市中水回用系統,電泳漆、油品的回收。◆發酵:生化發酵液分離與精製、酶的濃縮與精製、糖及木糖醇澄清過濾。
⑥ 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。
(6)實驗型超濾系統擴展閱讀-
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。
⑦ 超濾系統清洗方法是什麼
超濾膜是超濾設備的核心元件,較早開發的高分子分離膜之一,被用於超純水制備中的中端處理裝置。由於超濾膜是多空材料,以物理截留的方式去除水中的雜質,所以超濾膜要定期清洗,以保證超濾膜的通過量延長超濾膜的使用壽命。超濾膜的清洗方法分為七個步驟:
1、配製清洗液
2、低流量輸入清洗液
首先用清洗水泵混合一遍清洗液,預熱清洗液時應以低流量。然後以盡可能低的清洗液壓力置換元件內的原水,其壓力僅需達到足以補充進水至濃水的壓力損失即可,即壓力必須低到不會產生明顯的滲透產水。低壓置換操作能夠較大限度的減低污垢再次沉澱到膜表面,視情況而定,排放部分濃水以防止清洗液的稀釋。
3、循環
當原水被置換掉後,濃水管路中就應該出現清洗液,讓清洗液循環回清洗水箱並保證清洗液溫度恆定。
4、浸泡
停止清洗泵的運行,讓膜元件完全浸泡在清洗液中。有時元件浸泡大約1小時就足夠了,但對於頑固的污染物,需要延長浸泡時間,如浸泡10~15小時或浸泡過夜。為了維持浸泡過程的溫度,可採用很低的循環流量。
5、高流量水泵循環
高流量能沖洗掉被清洗液清洗下來的污染物,如果污染嚴重,請採用高於表1所規定的50%的流量將有助於清洗,在高流量條件下,將會出現過高壓降的問題,單元件較大允許的壓降為1bar(15psi),對多元件壓力容器較大允許壓降為3.5bar(50psi),以先超出為限。
6、沖洗
預處理的合格產水可以用於沖洗系統內的清洗液,除非存在腐蝕問題(例如,靜止的海水將腐蝕不銹鋼管道)。為了防止沉澱,較低沖洗溫度為20oC。附註在酸洗過程中,應隨時檢查清洗液pH值變化,當在溶解無機鹽類沉澱消耗掉酸時,如果pH的增加超過0.5個pH值單低,就應該向清洗箱內補充酸,酸性清洗液的總循環時間不應超過20分鍾,超過這一時間後,清洗液可能會被清洗下來的無機鹽所飽和,而污染物就會再次沉積在膜表面,此時應用合格預處理產水將膜系統及清洗系統內的第一遍清洗液排放掉,重新配置清洗液進行第第遍酸性清洗操作。如果系統必須停機24小時以上,則應將元件保存在1%(重量比)的亞硫酸氫鈉水溶液中。在對大典系統清洗之前,建議從待清洗的系統內取出一支膜元件,進行單元件清洗效果試驗評估。
7、清洗多段系統
在多段系統的沖洗和浸泡步驟中,可以對整個系統的所有段同時進行,但是對於高流量的循環必須分段進行,以保證循環流量對第一段不會太低而對最後一段不會太高,這可以通過一台泵每次分別清洗各段或針對每段流量要求設置不同的清洗泵來實現。
⑧ 您好 您實驗室用的什麼型號的超濾系統啊,能介紹一下嗎
是一個很小的教學用的超濾裝置,用來做實驗實在是效率低了點。至於型號,我給忘記了,我們放棄了這一步。
⑨ 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。
⑩ pall和millipore的超濾系統哪個好用
兩個品牌各有所長,對實驗室用戶而言還是MILLIPORE的實用性更強