① 什么是中空纤维
中空纤维超滤膜
分离原理及特点
超滤技术是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时,小分子溶质透过膜(称为超滤液),而大分子物质则被截留,使原液中大分子浓度逐渐提高(称为浓缩液),从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。
中空纤维超滤膜组件具有装填密度大、结构简单、操作方便等特点,分离过程为常温操作,无相态变化,节省能源,并且不产生二次污染。
分离体系一般为动态过滤,可有效防止或减少被截留物在膜表面的沉积,维持较高的滤液透过量。膜表面沉积物的去除与膜通过通量的恢复,可采用正向清洗与反向清洗两种方式,也可以在线清洗。
清洗液一般是水或滤过液,也可添加化学药剂以提高清洗效果。
中空纤维组件必须在湿态下使用与保存。长期停用时,用0.5%甲醛或次氯酸钠水溶液保存。
膜装置系统可用双氧水、次氯酸钠、氢氧化钠等水溶液灭菌消毒。
应用实例 膜应用领域
制药工业符合GMP的水处理设备
中水处理设备
反渗透纯水设备
中空纤维超滤膜
养鱼场水处理设备
膜的应用领域
膜分离技术以其节能效果显著、设备简单、操作方便、容易控制而受到广大用户的普遍欢迎。
选择适当的膜分离过程,可替代鼓式真空过滤、板框压滤、离子交换、离心分离、溶媒抽提、静电除尘、袋式过滤、吸附/再生、絮凝/共聚、倾析/沉淀、蒸发、结晶等多种传统的分离与过滤方法。
膜分离过程不仅为水与空气的净化提供了一条极为简便、有效的途径,而且它能在生产工艺中应用以提高产品的回收率。
从而在增加效益的同时,减少了产品在废水/废气中的流失,符合清洁生产工艺的要求与规范。
膜分离技术可以广泛的应用在下列行业中:
化学/染料工业
活性染料的脱盐、纯化、浓缩与回收
食品染料的脱盐、纯化、浓缩与回收
催化剂与贵金属的回收利用
脱氧、氧化、酯化、皂化、磺化、硝化、脱氢反应中液体的分离、纯化
甘油/己内酰胺/苯/染料活性剂等有机化工原料的回收
汽车/仪表及其它工业涂漆的浓缩回收
食品/饮料工业
啤酒/果酒/黄酒/葡萄酒的澄清除菌过滤
苹果、梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、柠檬等果汁的澄清除菌过滤
苹果、梨、凤梨、草莓、橙、芒果、桃、梅、李、柠檬等果汁的脱水浓缩
葡萄酒/果酒/茶/咖啡芬香气味的浓缩保留
豆蛋白/乳清蛋白/白蛋白/单糖/多糖溶液的澄清与浓缩
乳清、奶酶及其他乳品的澄清、脱盐与浓缩
蔬菜抽提汁/西红柿汁的脱水浓缩
制药/生物工程
抗生素、维生素、有机酸、氨基酸、酶等发酵液的澄清除菌过滤
抗生素、维生素、有机酸、氨基酸等发酵液的蛋白剔除
酶、蛋白质、多糖制备过程中细胞碎片的剔除
抗生素、氨基酸、维生素、有机酸、酶、多糖、蛋白质的纯化与浓缩
6-APA、7-ACA、7-ADCA及其他半合成抗生素的脱盐浓缩
中成药、保健品口服液的澄清除菌过滤
动物血浆、血清的浓缩精制
其他相关的脱盐浓缩、澄清除菌、蛋白剔除、细胞收集等分离过程
空气过滤
喷雾干燥过程中染料、抗生素、奶粉等的回收
电池厂金属镉、氧化铅粉尘的收集
粉碎过程中磷酸盐、氧化镁、二氧化钛、碳粉、水泥、碳酸钙的回收
包装过程中砂糖、染料、奶粉、味精等的回收
干燥过程中PVC、二氧化硅、活性碳、肥料等的回收
合成氨尾气中氢气的回收利用
其他一切有关的粉尘收集及空气除尘过程
水处理
饮用纯水(太空水)的制备
医药工业中注射用水/洗瓶水及其他无菌水的制备
电子工业中超纯水的制备
火力发电厂锅炉补给水的制备
饮料与化妆品工业中产品配方用水的制备
制造业中终端洗涤水的制备
饮用水纯化/苦碱水脱盐/海水淡化
废水循环与再生利用(零排放)
BOD/COD的最小化
垃圾填埋场渗出水的浓缩处理
染料、颜料、油漆、含油废水的处理
纸浆与造纸废水的处理及木素磺酸盐的回收
金属、食品、皮革、农药和除草剂废水的处理
纺织印染废水的处理及丝光废水的回收利用
微孔聚乙烯中空纤维的研制及其亲水化改性研究。
通过对国内外拉伸法制备聚烯烃中空纤维微孔膜技术的跟踪和调研,结合本试验具体情况,首先进行了设备改造,设计制造了制膜用纺丝组件,改进了冷却成型装置。采用连续拉伸设备及工艺,研制出了具有良好透气性的聚乙烯中空纤维膜,经亲水化处理后,已获得透水性良好的亲水性膜,可应用于水净化处理及污水处理、气体吸收和物流分离等过程。
该项研究的成功,为进一步开发亲水性干态聚烯烃中空纤维膜的研究奠定了基础,尽管目前由于受设备及原料限制,实现该创新存在一定困难,但是研制大孔径、高孔隙率、透水量大和亲水性稳定的聚烯烃中空纤维微孔膜,仍是膜技术领域中重要的发展方向。
② 什么是超滤液
循环血液经过肾小球毛细血管时,血浆中的水和小分子溶质,包括少量分子量较小的液顷血浆蛋白,可以滤入肾小囊的囊腔而形成滤过液。这种滤过液就是超滤液。
尿液首先在肾脏,通过肾小球滤过,形成超滤液,人体每天正常生成的超滤液可以达到180升。超滤液进入肾小管后,称为小管液,那么肾小管和集合管可以把人体大部分的水分和各种溶质重吸收回血液,称之为重吸收。
除此以外,肾小管和集合管还有分泌的功能,可以将某些物质分泌入小管腔内,称为分泌。经过肾小管和集合管的重吸收和分泌,人体正常每天生成的尿液只有1.5升。
(2)什么叫超滤液扩展阅读:
超滤技术:
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤原理也是一种膜分离过程原理.
超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借闹磨陆助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时.
水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。
超滤原理并不复杂。在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。
为此,需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件,最大限度地减轻浓差极化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。
超滤是一种膜分离技术,(UItrafil-tration 简称UF)。能够将溶液净化,分离或者浓缩。超滤是介于微滤与纳滤之间,且三者之间无明显的分界线。一般来说,超游段滤膜的孔径在0.05 um–1 nm之间,操作压力为0.1–0.5 Mpa。
主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。超滤膜根据膜材料,可分为有机膜和无机膜。按膜的外型,又可分为:平板式、管式、毛细管式、中空纤维和多孔式。目前家用超滤净水器,多以中空膜为主。
超滤膜的工作以筛分机理为主,以工作压力和膜的孔径大小来进行水的净化处理。以中空纤维为例。
以进水方式可分为外压式:原水从膜丝外进入,净水从膜丝内制取。反之则为内压式。内压式的工作压力较外压式要低。超滤膜在饮用水深度处理,工业用超纯水和溶液浓缩分离等许多领域中,得到了广泛应用。
参考资料资料:网络-原尿
参考资料资料:网络-超滤技术
③ 血液滤过的简介
血液滤过技术是通过机器(泵)或病人自身的血压 ,使血液流经体外回路中的一个滤器,在滤过压的作用下滤出大量液体和溶质,即超滤液(ultrafiltrate),同时,补充与血浆液体成分相似的电解质溶液,即置换液(substitute),以达到血液净化的目的。整个过程模拟肾小球的滤过功能,但并未模仿肾小管的重吸收及排泌功能,而是通过补充置换液来完成肾小管的部分功能。血液滤过与血液透析的原理上不同。前者通过对流作用及跨膜压(transmembrane pressure,TMP)清除溶液及部分溶质,其溶质清除率取决于超滤量及滤过膜的筛漏系数(sieving coefficient);而后者则是通过弥散作用清除溶质,其溶质清除率与溶质的当量成正比。因此血液透析比血液滤过有更高的小分子物质清除率,而血液滤过对中分子物质清除率高于血液透析。
血液滤过是模仿肾单位的滤过和肾小管的重吸收及排泌功能,将动脉血引入血滤器,水及溶质被滤出,清除体内过多的水分及毒素。血侧依靠血泵加正压及在透析液侧加负压造成一定的跨膜压,使滤过率达60-90ml/min。需补充置换液以保持水、电解质及酸碱平衡,使内环境稳定。HF主要靠对流原理清除水及大、中小分子溶质,中大分子清除优于血液透析。心血管状态不稳定不耐受血透治疗的患者,可选择血滤。
④ 什么是超滤液
超滤液是指循环血液经过肾小球毛细血管时,血浆中的水和小分子溶质,包括少量分子量较小的血浆蛋白,滤入肾小囊的囊腔而形成的滤过液。以下是关于超滤液的详细解释:
形成过程:
成分特点:
生理功能:
与渗透压的关系:
临床意义:
综上所述,超滤液是血液经过肾小球毛细血管时形成的滤过液,是尿液形成的第一步,具有重要的生理功能。
⑤ 超滤与透析的区别
一、原理不同
超滤:超滤是血液通过机器泵或者血压流经体蔽伏谈外滤器,在人工肾小球跨膜压的作用下,液体从压力高的一侧向压力低的一侧移动,通过对流的方式获得超滤液。
透析:透析依靠半透膜进行弥散和渗透。半透膜两侧的溶质浓度差就是驱动溶质移动的原动力,溶质从浓度高的一侧通过平衡膜向浓度低的一侧(弥散作用),水分子移向渗透浓度高的一侧(渗透作用)。
二、使用的膜不同
超滤:超滤膜的孔径在0.05um_1nm之间,主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。宏碰
透析:透析所使用的半透膜厚度为10-20微米,膜上的孔径平均为3纳米,所以只允许分子量为1.5万以下的小分子和部分中分子物质通过,而分子量大于3.5万的大分子物质不能通过。
三、装置不同
超滤:超滤装置一般由若干超滤组件构成。
透析:透析所使用的装置是血液透析器。
(5)什么叫超滤液扩展阅读
超滤的操作影响因素:料液流速、操作压力、温度、运行周期、进料浓度、料液的与处理、膜的清洗。
操作温度主要取决于所处理的物料的化学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度,增加传质效率,提高透过通量,因此应在允许的最高温度下进行操作。
超滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。超滤过程为凝胶化厅友模型,膜透过通量与压力无关,这时的通量称为临界透过通量。
⑥ 什么是超滤液
循环血液通过肾小球毛细血管时,血浆中的水分和小分子溶质会通过肾小囊形成超滤液。超滤液是尿液生成的起始阶段,人体每日生成约180升的超滤液。随后,超滤液进入肾小管,成为小管液。通过肾小管和集合管的重吸收与分泌功能,大部分水分和溶质被重新吸收入血液,形成最终的尿液量,仅1.5升。
超滤技术是一种加压膜分离技术,利用特制的膜在压力作用下,使小分子溶质和溶剂透过膜,而大分子物质被截留。超滤原理基于膜表面的微孔筛选,可以截留分子量在3x10000至1x10000之间的物质。水通过超滤膜后,可以去除大部分胶体硅和有机物。
超滤过程中,被截留的杂质在膜表面积累,可能导致浓差极化现象,进而生成凝胶层,使膜的透水量下降。因此,需通过优化工艺和运行条件,减轻浓差极化的影响,提高超滤的效率和可靠性。
超滤技术广泛应用于饮用水深度处理、工业超纯水制备以及溶液浓缩分离等领域。超滤膜根据材料可分为有机膜和无机膜,按外形可分为平板式、管式、毛细管式、中空纤维和多孔式。家用超滤净水器多采用中空纤维膜。
超滤膜的工作原理主要基于筛分机理,通过调整工作压力和膜孔径大小来实现水的净化处理。以中空纤维为例,可根据进水方式分为外压式和内压式两种类型。超滤技术因其高效、可靠的特点,在许多领域得到了广泛应用。