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. 什麼是超濾率
是指在穩定的單位跨膜壓下,透析膜對水的清除能力,其大小決定脫水量。
單位是ml/h.mmHg
3. 超濾膜凈水器的工作原理是什麼
超濾膜凈水器的工作原理主要是通過超濾膜將水中的沙礫、鐵銹、膠體、細菌等雜質過濾掉,保留水中的礦物質和微量元素,達到凈化水質的效果。
超濾器簡稱UF,超濾器能截留 0.002~0.1微米之間的顆料和雜質。
反滲透設備簡專稱RO設備,過濾精度為0.0001微米,屬反滲透技術是目前世界上最選進的膜分離技術,它能有效阻擋所有溶解性鹽及分子量大於100的有機物,但允許水分的的透過。反滲透復合膜的脫鹽率一般大於98%。
納濾設備簡稱為NF,納濾是一種特殊而又有前景的膜分離設備,它的截留物質的大小約為0.001微米,納濾的操作壓力介於超濾和反滲透設備之間,截留有機物的分子量約為200~400左右,截留溶解性鹽的能力為20~98%,對單價陰離子鹽溶液的除鹽率紙於高價陰離子鹽溶液。
5. 電泳超濾膜的流量一般是多少
超濾透過量是和膜面積有關,我記得一般每平方米8升左右,可能不是很准,具體數據可咨詢超濾器生產廠家。
6. 超濾是什麼
超濾技術
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)具有單位溶器內充填密度高,佔地面積小等優點。
在超濾過程中,水深液在壓力推動下,流經膜表面,小於膜孔的深劑(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,成為深縮液。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。
筆者查找到資料表明超濾技術在制葯工業、醫療、食品、生物工程、電子、化工、環保等行業中都有廣泛的應用。
順便推薦本書:
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《超濾技術與應用》
價格: ¥38.00元
出版/發行時間: 2004-03-01
出版社: 化學工業出版社
叢書名: 膜分離技術與應用叢書
作者: 華耀祖
ISBM: 7-5025-5107-7
版次: 1
開本: 1/16
頁數: 357
本書介紹超濾技術的基本知識、基本原理和工業應用。
全書共9章。第1-3章介紹了超濾膜的基本概念、結構、性質、性能表徵及制備方法。第4-8章介紹超濾膜的工業化應用及研究,包括操作控制、過程設計,操作條件的選擇優化及提高超濾效率的途徑等。第9章重點介紹了超濾技術在水處理、化工、輕工、食品、制葯、環保及生物工程等領域的應用。 本書可供化工、石油化工、輕工、環保、醫葯等行業涉及超濾膜的研究開發、使用的研究人員、設計人員、操作人員、管理人員閱讀,也可供大專院校師生參考。
目錄: 第一章 導論
第二章 超濾膜
第三章 膜結構和膜性質的表徵
第四章 超濾硬體
第五章 過程設計
第六章 濃差極化
第七章 污染和清洗
第八章 提高通量的途徑
第九章 應用
出版社-化學工業出版社
7. 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。
8. 裝修日記全屋中央凈水系統選型攻略干貨分享
如果家裡打算裝一個家庭凈水系統首先要知道全屋中央凈水分為幾個部分,都滿足什麼需要,全屋中央進水系統主要滿足廚房用水,飲用水,洗澡洗衣用水,洗漱用水,生活用水,通常有前置過濾部分,軟水機部分,末端直飲三個部分組成.
一.前置過濾部分:
常見的安裝方式為:水表→前置過濾器→濱特爾大藍瓶配PP棉濾芯→管道超濾機→濱特爾大藍瓶配活性炭濾芯+中央凈水機。下面逐個介紹:
1.前置過濾器,屬於初級過濾,粗過濾,過濾精度可達到40微米,只能過濾超過頭發絲直徑的泥沙鐵銹類顆粒物,前置過濾器屬於全屋中央凈水的第一道安全保護。
我們先不要說前置過濾器有沒有用,你只需要回答我,水質能不能保證一直穩定就好,如果水質
不穩定,前置過濾器可以先攔截掉一部分大的顆粒物,減少PP棉濾芯的工作強度,延長濾芯的使用壽命。建議前置過濾器最好安裝,選購國內品牌的產品的就行,畢竟技術含量不高,不建議買進口品牌的產品,如果買到假洋鬼子的產品,更是花冤枉錢。
2.大藍瓶前置過濾組合,過濾精度可以達到1或5微米,相對於前置過濾器的過濾精度來說,這個過濾精度可以有效保護後面的凈水設備,正常搭配都是PP棉+活性炭濾芯,如果1個濾瓶可以選擇復合濾芯,比如DFX或RFC。第1級PP棉濾芯能去除水中鐵銹、泥沙、紅蟲、膠體等大體積的物質,降低水的濁度,顆粒物過濾掉了,就可以讓第2級的活性炭濾芯充分發揮吸附余氯、異味、異色的作用,改善水的口感,提高用水品質。這個是後面凈水設備的第二道安全保護。
3.中央凈水機,濾料主要是活性炭,也有添加kdf的,添加kdf主要是抑菌,主要作用也是除去水中余氯異味,中央凈水機需要一直插電,時間久了還要反洗,佔用空間比較大,旁邊也要有地漏,中央凈水機和活性炭濾芯的作用一樣,但是中央凈水機佔地面積比較大。
4.管道超濾機,過濾精度0.01微米,主要是用超濾膜,超濾膜可以簡單理解為過濾效果更好的PP棉濾芯,因為管道超濾機的過濾精度比較高,為了延長管道超濾機的使用壽命,通常前面都要增加大藍瓶PP棉濾芯過濾,這樣可以實現梯度過濾,前置過濾器(40微米)→大藍瓶PP棉濾芯(5或1微米)→管道超濾機(0.01微米),後面還需要增加大藍瓶活性炭濾芯,除去水中余氯異味.有人認為活性炭會有少許炭粉,不打算從後面水龍頭排出,也可以把活性炭濾芯前移,和大藍瓶PP棉濾芯用支架組成雙級過濾組合。
管道機(也就是不銹鋼超濾,又叫管道超濾機),建議選擇 PVDF外壓膜.管道超濾機體積大,最好在裝修設計的時候就考慮到,方便設計走管,裝修好的,水槽下如果有總管,選擇體積小的管道超濾機也可以改裝。
另外管道超濾機的標識流量是指最大進水量,並不等同於最大出水量。超濾膜使用久了,膜會堵,用時間越長,壓損就越大。如果水壓小,管徑小,更要選擇型號大的管道超濾機。如果常住3口人,3噸的管道超濾機足夠用了.
5.增壓水泵,如果入戶低於2kg,最好安裝1台增壓帶穩壓的增壓泵,有條件可以裝變頻,減少水壓高低的變化,水泵出水口安裝止回閥,防止倒吸,造成濾瓶密封圈變形,導致漏水,水泵因為需要用電,最好裝在水表後面,前置過濾器前面的合理位置,考慮到泥沙對水泵的影響,水泵前面可以安裝一個過濾精度偏小的Y型過濾器。
如果不知道入戶水壓具體多少,可以提前預留出增壓水泵的安裝空間,萬一水壓較低,再來安裝也是來的及的。
坦白來說,使用濾芯過濾已經能滿足保護後面的凈水設備的要求了,這個過濾精度也能滿足全屋凈水的需要,但更多的人都是看中了管道超濾機的過濾精度,感覺這個過濾精度更放心,這個可以理解,事實也確實如此,但沒有前置過濾器+大藍瓶濾芯過濾,管道超濾機和中央凈水機就相當於裸奔,使用壽命堪憂。
如果想安裝管道超濾機+中央凈水機,就需要考慮有沒有這么大的安裝空間,有沒有合理的安裝位置,
對於商品房來說,公攤面積比較大,增加管道超濾機+中央凈水機的難度還是比較大的,通常的做法就是用大藍瓶PP棉濾芯代替管道超濾機,用大藍瓶活性炭濾芯代替中央凈水機。
對於別墅或大戶型的房子來說,有空間是可以增加管道超濾機+中央凈水機的組合,但前置過濾器+大藍瓶過濾還是要保留。
所以說前置過濾部分常見的搭配是前置過濾器+大藍瓶PP棉濾芯+大藍瓶活性炭濾芯,因為空間和安裝位置的原因,中央凈水機被活性炭濾芯代替,管道超濾機被PP棉濾芯代替,變成備選方案了.
經過前置過濾部分後,最好分兩路,一路經過軟水機,到熱水器、智能馬桶、洗衣機,廚寶、洗碗機,另一路直接去廚房,末端直飲。
二.軟水機:
軟水機濾料主要是軟化樹脂,基本上都是用漂萊特或陶氏食品級的樹脂,這兩個質量價格都差不多,然後大的品牌,組裝後就成自己的產品了,價格貴的離譜,國內的雜牌機配置和他們的沒有區別,但是價格便宜很多,其實軟水機在工業使用中屬於非常成熟的產品,我的建議是用一體機比較簡單,只需要接進出水口就可以,而且運輸比較方便,外觀也好看,佔地面積也小。你可以找一下網上在你們當地最好有服務點的商家,售後會比較方便。
軟水量:淋浴按50kg/人,5個人也才250kg,盆浴200kg(正常情況下也最多1周用1次),洗衣機50kg,智能馬桶、廚寶、洗碗機按150kg/天,這樣平均下來一天用軟水也就500kg,其實洗澡用水都有混入自來水的冷水,也不可能是全部軟水。實際平均也就400kg軟水。
參照網上提供的漂萊特樹脂資料,說1升樹脂可以軟化250升自來水(應該不準確,主要取決於自來水硬度),可得出1噸軟水機(樹脂容量按12升)產水3噸就要開始反洗,因為水的硬度不同,合格軟水產量可以打個八折,1噸軟水機可以產軟水2.4噸,如果每天用軟水400kg,6天後就要開始反洗。
理論上說樹脂可以反復再生,但2-3年還是建議全部換掉,因為樹脂會老化,破碎。
參照上面計算(計算不一定對,歡迎探討指正,謝謝!)5口人用軟水選擇1噸的軟水機也夠,當然為了延長反洗時間,可以選擇更大的,比如1.5噸或2噸的軟水機,選擇型號小的,無外乎增加了樹脂反洗再生頻率,樹脂更換時間會縮短,用也是能滿足使用的。
三.末端凈水:
參考水質和安裝空間,選擇合適的凈水器。可以選擇超濾類的凈水器或RO反滲透凈水器,如果水質好,像南方,用超濾類的凈水器就可以了,如果水質比較差,或者周邊有污染,最好一步到位,選擇反滲透凈水器。如果前置過濾部分有管道超濾機,因為超濾類的凈水機主要也是超濾膜,功能重復,可以直接選擇ro反滲透凈水器。
凈水器選型需注意的幾個要點:.濾芯更換的便利性,如果不需要售後人員上門,自己能不能換?這樣可節約成本;濾芯耗材購買的便利性,是不是通用型號,是不是都可以買的到,這樣耗材的成本可以控得住;售後網點是否健全,產品都有可能會出問題,出了問題自己處理不了,能不能找到廠家處理;只關注最核心的功能,盡量購買成熟產品,噱頭功能不去考慮,切實少交智商稅。
除帶有紫外線殺菌功能,或不帶儲水桶的RO凈水器外,其他凈水設備出的水都建議燒開後再喝。水溫在90℃以上超過5分鍾,就能殺死多數非致病菌(自來水裡一般也不會有致病菌)。待水沸騰後,把壺蓋打開再燒3分鍾。這是因為自來水中的余氯在高溫下會形成三鹵甲烷,這東西致癌,但是易揮發,打開壺蓋就是讓它揮發出去,不要留存在水中。
為了避免菌落超標,建議使用過程中凈水設備定時保養清潔、沖洗,養成及時更換濾芯的好習慣。
以上,僅供參考,謝謝!
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9. 超濾原理的超濾
⑴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。
⑵超濾膜與超濾裝置
①超濾膜的種類:
常用的超濾膜有:醋酸纖維素膜,聚碸膜,聚醯胺膜
②超濾裝置:主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等,與反滲透裝置類似。
Ⅰ板框式超濾裝置
優點:裝置牢固,適合在廣泛的壓力范圍內工作;流道間隙大小可調,原水流道不易被雜物堵塞;具有可拆性,清洗方便;通過增減膜及支撐板的數量可處理不同水量。
缺點:裝置較笨重;單位體積內的有效膜面積較小;膜的強度要求較高,一般做在無紡布上,以增強膜的機械性能。
Ⅱ管式超濾裝置
優點:原液流道截留面積較大,不易堵塞;膜面的清洗比較容易,可化學清洗或擦洗。
缺點:單位體積內膜的充填密度較低,佔地面積大;膜管的彎頭及連接件多,設備安裝費時。
Ⅲ卷式超濾裝置
優點:單位體積內的有效膜面積較大,水在膜表面流動狀態比較好,結構緊湊,佔地面積較小。缺點:進水預處理要求嚴格,對所用的膜強度要求較高,使用過程中,一旦發現膜破損須更換新的膜元件。
Ⅳ中空纖維式超濾裝置:
優點:單位體積內有效膜面積最大,工作效率最高,佔地面積小。中空纖維無須支撐物。
缺點:膜的清洗較困難,只能用水力沖洗或化學清洗,不能用機械清洗,另外,中空纖維膜損壞後要更換整個組件。
③超濾工藝參數
主要參數有膜通量、膜清洗和膜壽命。
在操作壓力為0.11~0.6Mpa,溫度小於60℃時,超濾膜的膜通量以1~500L/m2h為宜。影響膜通量的因素有:進水流速、操作壓力、溫度、進水濃度和原水預處理等。
膜必須定期清洗,以延長膜的壽命,正常使用的膜的壽命為12~18個月。
④超濾在廢水處理中的應用
如今已應用在汽車製造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。
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。
a. 超濾與傳統的預處理工藝相比,系統簡單、操作方便、佔地小、投資省、且水質極優,可滿足各類反滲透裝置的進水要求。
b. 合理地選擇運行條件和清洗工藝,可完全控制超濾的濃差極化問題,使此預處理方法更可靠。
c.超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性,因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統的預處理中。
在超濾過程中,水深液在壓力推動下,流經膜表面,小於膜孔的深劑(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,成為深縮液。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)具有單位溶器內充填密度高,佔地面積小等優點。
超濾技術的優缺點
與傳統分離方法相比,超濾技術具有以下特點:
1. 濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,如葯物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。
3. 超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制和維護。
5. 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。
超濾裝置是在一個密閉的容器中進行,以壓縮空氣為動力,推動容器內的活塞前進,使樣液形成內壓,容器底部設有堅固的膜板。小於膜板孔徑直徑的小分子,受壓力的作用被擠出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超濾開始時,由於溶質分子均勻地分布在溶液中,超濾的速度比較快。但是,隨著小分子的不斷排出,大分子被截留堆積在膜表面,濃度越來越高, 自下而上形成濃度梯度,這日才超濾速度就會逐漸減慢,這種現象稱為濃度極化現象。為了克服濃度極化現象,增加流速,設計了幾種超濾裝置:
1. 無攪拌式超濾
這種裝置比較簡單,只是在密閉的容器中施加一定壓力,使小分子和溶劑分子擠壓出膜外,無攪拌裝置濃度極化較為嚴重,只適合於濃度較稀的小量超濾。
2. 攪拌式超濾
攪拌式超濾是將超濾裝置位於電磁攪拌器之上,超濾容器內放人一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器,小分子溶質和溶劑分子被排出膜外,大分子向濾膜表面堆積時,被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現象,提高了超濾的速度。
4. 中空纖維超濾
由於膜板式超濾裝置,截留面積有限,中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多的,中空纖維毛細管,兩端相通,管的內徑一般在0.2mm左右,有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型透析袋,極大地增大了滲透的表面積,提高了超濾的速度。納米膜表超濾膜也是中空超濾膜的一種。
10. 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。