1. 超濾膜主要有哪些優點和缺點
主要還是看用來做什麼。而且還分為外壓和內壓
優點:單位溶器內充填密度高,佔地面積小,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。外壓比內壓清洗方便。
超濾原理
超濾(Ultrafiltration)技術是一種膜濾法,也有錯流過濾(Cross
Filtration)之稱。它能從周圍含有微粒的介質中分離出10~100A的微粒,這個尺寸范圍內的微粒,通常是指液體內的溶質。其基本原理是在常溫下以一定壓力和流量,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,使溶劑及小分子物質通過,大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留,從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。
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。
2. 什麼是膜分離技術,類型及應用特點
膜分離技術的特點膜分離過程是一個高效、環保的分離過程,是多學科交叉的高新技術,在物理、化學和生物性質上呈現出各種各樣的特性,具有較多的優勢
。膜是具有選擇性分離功能的材料,利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於,膜可以在分子范圍內進行分離,並且這過程是一種物理過程,不需發生相的變化和添加助劑。
膜的孔徑一般為微米級,依據其孔徑的不同(或稱為截留分子量),可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜,根據材料的不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜,其過濾精度較低,選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。
微濾(MF)又稱微孔過濾,它屬於精密過濾,其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類,有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵,微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物,以達到凈化、分離、濃縮的目的。
對於微濾而言,膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵,通常孔徑范圍在0.1~1微米,故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。
超濾(UF)
是介於微濾和納濾之間的一種膜過程,膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術,超濾過程通常可以理解成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,當水流過膜表面時,只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過,達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對於超濾而言,膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵,通常截留分子量范圍在1000~300000,故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離,廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
納濾(NF)
是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術,
其截留分子量在80~1000的范圍內,孔徑為幾納米,因此稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性,其在制葯、生物化工、
食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾而言,膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵,通常截留率范圍在60~90%,相應截留分子量范圍在100~1000,故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離,實現脫鹽與濃縮的同時進行。
反滲透(RO)
是利用反滲透膜只能透過溶劑(通常是水)而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性,以膜兩側靜壓為推動力,而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分,因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點
,而成為海水和苦鹹水淡化,以及純水制備的最節能、最簡便的技術.已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子,僅讓水透過膜,對NaCl的截留率在98%以上,出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質,也即能截留所有的離子,在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛,如垃圾滲濾液的處理。
3. 何謂超濾膜有哪些先進之處原理是什麽
超濾膜
分離技術是指在分子水平上,不同
粒徑
的
混合物
在通過超濾膜時,利用膜兩側的壓力差和篩分
原理
,實現
選擇性
分離的技術
超濾
過程
多採用錯流操作,在小批量中也採用死端操作。
超濾
基本上
是按物質
大小
而去除的壓力驅動膜過程,超濾膜孔徑一般在3-100NM之間,能夠截留分子量為1000-100000DALTON的物質;所能去除的物質包括糖、
生物分子
、
高分子聚合物
、
膠體
物質等。超濾膜以其標准「切割分子量(MWCO)」來描述其孔徑的大小,膜的標稱切割分子量通常定義為膜具有90%以上截留的最小分子量物質。
由於其高效節能的
特點
,因此廣泛用於
礦泉水設備
、
飲用水
凈化、
工業用水
處理、食品、飲料用
水凈化
、除菌、反滲透預處理等方面。
超濾膜原理:
超濾是一種與
RO膜
孔徑大小相似的篩分過程,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,因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的
目的
。
超濾膜分離技術的特點
1、在
常溫
和
低壓
下進行分離,不用電,因而
能耗
低,從而使設備的運行費用低。
2、設備體積小、
結構
簡單,故投資費用低。
3、超濾
分離過程
只是簡單的加壓輸送
液體
,工藝流程簡單,易於操作管理。
4、超濾膜是由
高分子材料
製成的均勻連續體,純
物理方法
過濾,物質在分離過程中不發生質的變化,並且在使用過程中不會有任何
雜質
脫落,保證超
濾液
的純凈。
超濾膜用途:
超濾過程是最廣泛使用的膜過程之一,超濾能完成下列一種或多種功能:
①溶液澄清;
②溶質的濃縮;
③溶質的分離;
4. 中空纖維膜組件的首先介紹一下超濾膜技術
中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中最為成熟與先進的一種技術。中空纖維中回空纖維管壁上布滿答微孔,孔徑以能截留物質的分子量比較大,截留分子量可達幾千至幾十萬。
超濾技術是一種廣泛用於水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置佔地面積小
5. 微濾與超濾的共同點和不同點,及其優缺點
微濾、超濾的區別
從膜的分離范圍來看,微濾最適合液體介質的降濁、除菌處理,而超濾主要可用於對低分子溶解物與有機大分子的分離(通常是指分子量在500以上,106以下的大分子從溶液中分離)。對於反滲透水處理中的預處理來說是分離水中全部的有機物、微生物和膠體顆粒。
微濾和超濾的過濾過程通常是以直流過濾方式(包括表面過濾、深度過濾)和錯流過濾方式進行的。微濾膜和超濾膜的差異最明顯的是孔徑不同,微濾膜一般指孔徑在 0.02-0.1um,高度均勻,具有篩網特徵的多孔固體連續相,而超濾的孔徑似為0.002-0.2um,在進行分離時的壓力也分別為0.01- 0.3Mpa和0.2-1.0Mpa。
超濾膜透過物質主要是水、溶劑、離子和小分子。
被截留物質主要是蛋白質、各類□、細菌、病毒、乳膠、微粒子、過濾精度為10-4cm~10-7cm利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離,其分子切割量(CWCO)一般為6000~50萬,孔徑為100nm(納米)。
微濾膜透過物質主要是水、溶液和溶解物。被截留物質主要是懸浮物、細菌類、微粒子。過濾精密有0.2cm、0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm、和10.0cm。其在過濾領域里的重要特點是:
1. 使所有比網孔大的粒子被全部攔截在膜的表面,克服了常規過濾的深層過濾介質過濾達不到「絕對值」的要求,而微孔過濾膜是趨於「絕對值」過濾器的首選材料。
2. 孔徑均勻,過濾精度高
微孔濾膜的孔徑十分均勻,故為均孔膜,其與反滲透及超濾有明顯的不同。其最大孔徑與平均孔徑的比值一般為3~4,孔徑分布基本呈正態分布,因而常被作為起 保證作用的手段,過濾精度高,分離效率高。孔隙率高,流速快。微孔膜的微孔數絢達每平方釐米107~1011個孔,孔隙率在60%~90%之間,由於孔隙 率高,其對液體的過濾速度在同等過濾精度下,比常規過濾介質快40倍。
3. 厚度薄,吸附量小微孔膜的厚度一般為90~220um,與一般深層過濾介質比,只有它們的1/10,因而過濾速度高,過濾時對被濾物質的液體的吸附量極小。
4. 無介質脫落,不產生二次污染。微孔膜是均勻,連續的整體結構,沒有一般的深層過濾介質可能產生濾材脫落的不足。
5. 顆粒容納量小,易賭塞。微孔膜阻留顆粒大多數只限於膜表面,因而易被材料中與膜孔徑大小相近的微粒或凝膠物質所堵塞。微濾和超濾在處理系統上視水質需要適當地採取預過濾。
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6. 膜分離的分離技術
第一、超濾膜分離方法。根據分子的形狀和不同性質利用大氣回壓力的作用,將答其進行有效的篩選和分離。這項技術通過我國的多年研究和使用,除污效果顯著,能有效的對污水中的病原體進行處理。因此超濾膜分離技術在我國各項污水處理中得到廣泛的使用。
第二、納濾膜分離方法。在20世紀70年代的中後期形成的納濾膜分離技術就是在保證無機鹽分離時不受電勢和化學梯度的影響,通過(實際壓力小於或等於1.5MPa)的作用將直徑大約為1納米的分子進行有效的篩選和分離,從而達到污水處理的效果。
第三、液膜分離方法。在20世紀60年代被提出一直到80年代中後期才被廣泛應用的液膜分離技術,分為乳狀液膜和支撐液膜,其中乳液液膜在污水處理技術中被廣泛應用。第四、膜生物反應器。就是原水在進入生物反應器與生物發生充分反應之後,利用循環泵,使水流經膜組件,水得到排放的同時生物相又重新流入生物反應器,該技術是通過把膜件與生物反應器進行結合而形成的一種新型去污技術。
7. 透析,微濾,超濾,納濾,反滲透,電滲析,滲透氣化等膜分離技術各自的特點
1.透析(dialysis)是通過小分來子經過半源透膜擴散到水(或緩沖液)的原理;
2.微濾適用於細胞、細菌和微粒子的分離,在生物分離中,廣泛用於菌體的分離和濃縮,目標物質的大小范圍為0.01-10 μm,一般用於預處理;
3.超濾技術的優點是沒有相的轉變,無需添加任何強烈的化學物質,可以在低溫下操作,過濾速度較快,便於無菌處理等,一般用於預處理;
4.納濾 特點是能截留小分子的有機物並可同時透析出鹽,集濃縮與透析於一體;
操作壓力低,因為無機鹽能通過納米濾膜而透析,使得納米過濾的滲透壓遠比反滲透為低,所以納米過濾所需的外加壓力比反滲透低得多;
5.反滲透法具有設備構型緊湊,佔地面積小、單位體積產水量及能量消耗少等優點;
6.電滲析的特點時可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用、可以用於蔗糖等非電解質的提純,以除去其中的電解質、在原理上,電滲析器是一個帶有隔膜的電解池,可以利用電極上的氧化還原效率高;
7.滲透氣化對共沸物系和近沸物系等難分物系的分離, 顯示特有的優越性。
8. 超濾膜的凈水原理是什麼
超濾膜的過復濾原理是什制么?
超濾膜的篩分過程,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,而較小細菌的體積都在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。在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多。
你所問的從內到外,還是從外到內,這兩種都有,因為超濾膜有兩種分別是:內壓式和外壓式
內壓式的超濾膜就是從內到外。
外壓式的超濾膜就是從外到內。
9. 超濾膜在水處理中的污染及其控制措施
影響膜污染主要有膜或膜組件自身特性、運行條件、原水水質、污泥混合液的性質等四大因素。
膜污染的防制措施
通過有效的技術可以盡量延緩膜污染的進程,降低膜污染的程度,在防控濃差極化和膜污染面的研究主要集中在改良膜的性質、改變原水的特性、優化分離操作條件及對膜進行預處理、定期反沖洗等方面。前面影響因素中已提到很多方面,這里主要對預處理方法和定期反沖洗進行闡述。
1.預處理
它是降低膜污染的研究方法之一,其中包括混凝、吸附、預氧化、預過濾等方法。預處理影響膜的過濾性主要表現為三個方面:改變污染物粒徑分布;改變污染物之間相互作用或它們在膜表面的沉積性;抑制微生物生長或是去除可生物降解的微生物。混凝是目前為止用得最為廣泛和有效的預處理方法,研究表明投加混凝劑後能大大降低膜污染,增加膜通量,而且比投加活性炭更為有效。活性炭投加能吸附水中8~15μm的顆粒,而這些顆粒是控制膜通量的主要因素。但過多地投加活性炭可能會加劇膜污染,目前國內普遍採用的是2g/L的投加量。採用強氧化劑如氯、過氧化氫、高錳酸鉀、臭氧等來氧化和改變有機物組成部分,從而改善出水水質,減輕膜污染。國內外對於預氧化控制膜污染的研究主要限於臭氧。適度的臭氧預氧化能增加了可生物同化有機碳和改善污泥性質,從而可能減輕膜污染,發現臭氧化能夠促進活性污泥中微生物細胞的分解和控制絲狀菌膨脹,從而減輕膜污染。然而有研究表明臭氧的投加對控制膜污染效果不明顯,甚至有可能加重膜污染,而且由於強氧化性,可能會氧化膜,從而損害膜,並容易產生一些副產物,因此預氧化工藝還在不斷研究中。使用填充床過濾器或是其它膜預過濾來去除部分可能對後續膜有污染的物質,疏水性粗孔徑膜能很好低吸附有機污染物,因此在預處理使用疏水性粗孔徑膜非常有效。
2.膜沖洗
研究表明對膜組件進行定期清洗可在很大程度上恢復膜通量。膜的清洗包括物理沖洗、化學沖洗、物化聯合沖洗以及電沖洗。物理清洗是用機械方法從膜面上去除污染物,包括多種方法。如正方向沖洗、變方向沖洗、透過液反壓沖洗、振動、排氣充水法、空氣噴射、自動海綿球清洗、水力方法、氣液脈沖和循環洗滌等。但該法僅對污染初期的膜有效,清洗效果不能持久。
研究表明:單獨進行水反沖洗不能夠有效去除膜面的阻垢層。化學清洗實質上是利用化學試劑和沉積物、污垢、腐蝕產物及影響通量速率和產水水質的其他污染物的反應去除膜上的污染物。化學試劑主要包括酸、鹼、螯合劑和按配方製造的產品等。採用鹽酸、氫氧化鈉及次氯酸鈉三種清洗劑結合清洗PVDF膜效果很好,但是單獨的進行化學清洗只能減小污染物對膜的粘滯性,不能將污染物有效去除,而且進行化學清洗時,水溫、加葯量及清洗時間是決定清洗效果的重要因素。將物理和化學清洗方法結合使用可以有效提高清洗效果, 如在清洗液中加入表面活性劑可使物理清洗的效果提高。電清洗是一種十分特殊的清洗方法。在膜上施加電場, 則帶電粒子或分子將沿電場方向移動, 通過在一定時間間隔內施加電場, 且在無需中斷操作的情況下從界面上除去粒子或分子。這種方法的缺點是需使用導電膜及安裝有電極的特殊膜器。清洗劑的選擇決定於污染物的類型和膜材料的性質。
在清洗方案的選擇中,應考慮以下因素:清洗設備的要求, 膜的類型和清洗劑的相容性,系統的結構材料,污染物的鑒定,使用過的清洗液的排放條件及由此造成的影響。
10. 膜技術—超濾具體概念
膜技術—超濾具體概念具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
超濾(UF)是介於微濾和納濾之間的一種膜過程,膜孔徑在0.05um至1000um分子量之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術,超濾過程通常可以理解成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,當水流過膜表面時,只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過,達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對於超濾而言,膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵,通常截留分子量范圍在1000~300000,故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離,廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
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