1. 超滤系统工艺流程图
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位容器内充填密度高,占地面积小等优点。以下是我为大家整理的关于超滤系统工艺流程图,给大家作为参考,欢迎阅读!
超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,故常被用作:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具[2] 。
滤膜
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
装置
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
废水处理
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理
净水器
一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过
滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大的截留下来。可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超膜--这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢? 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤厨饮用两用机:①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯,五级过滤设备多加了一个后置活性炭,六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。
配套设备
(1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加泵加压,以实现超滤膜分离作用,由于超滤膜的工作压力较低,一般小于O·7MPa,故在系统设计时,一般选用离心泵,选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质,其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本,其材质不能与原水中的成分产生任何反应,也不能有溶解现象。当原水的pH值为6.5~8.5时可选用铸铁泵体;当原水为海水时,应选耐海水腐蚀的塑料泵体;医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机,一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口排出,反冲洗后,马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出,为了加强清洗效果,顺冲时,可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢,在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂,否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量,流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计,主要是显示直观,价格低,一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察,一个是产水流量计,一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定,浮子流量计的选择通常选用的量程为1.5~2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时,必须严格按照设计参数进行操作,这需要系统的相关参数进行监控,其中主要的监控项目是水质、流量、压力,可以手动操作,也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行,对水压的监控可采用压力开关和压力表进行,对流量的控制可采用电子流量计进行监测,并将监测信号反馈到PLC中,然后来控制泵,阀门及清洗系统,从而实现系统的自动化。
2. 什么是超滤率
是指在稳定的单位跨膜压下,透析膜对水的清除能力,其大小决定脱水量。
单位是ml/h.mmHg
3. 超滤膜净水器的工作原理是什么
超滤膜净水器的工作原理主要是通过超滤膜将水中的沙砾、铁锈、胶体、细菌等杂质过滤掉,保留水中的矿物质和微量元素,达到净化水质的效果。
超滤器简称UF,超滤器能截留 0.002~0.1微米之间的颗料和杂质。
反渗透设备简专称RO设备,过滤精度为0.0001微米,属反渗透技术是目前世界上最选进的膜分离技术,它能有效阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分的的透过。反渗透复合膜的脱盐率一般大于98%。
纳滤设备简称为NF,纳滤是一种特殊而又有前景的膜分离设备,它的截留物质的大小约为0.001微米,纳滤的操作压力介于超滤和反渗透设备之间,截留有机物的分子量约为200~400左右,截留溶解性盐的能力为20~98%,对单价阴离子盐溶液的除盐率纸于高价阴离子盐溶液。
5. 电泳超滤膜的流量一般是多少
超滤透过量是和膜面积有关,我记得一般每平方米8升左右,可能不是很准,具体数据可咨询超滤器生产厂家。
6. 超滤是什么
超滤技术
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位溶器内充填密度高,占地面积小等优点。
在超滤过程中,水深液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的深剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,随水流排出,成为深缩液。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。
笔者查找到资料表明超滤技术在制药工业、医疗、食品、生物工程、电子、化工、环保等行业中都有广泛的应用。
顺便推荐本书:
http://book.jqcq.com/proct/367673.html
《超滤技术与应用》
价格: ¥38.00元
出版/发行时间: 2004-03-01
出版社: 化学工业出版社
丛书名: 膜分离技术与应用丛书
作者: 华耀祖
ISBM: 7-5025-5107-7
版次: 1
开本: 1/16
页数: 357
本书介绍超滤技术的基本知识、基本原理和工业应用。
全书共9章。第1-3章介绍了超滤膜的基本概念、结构、性质、性能表征及制备方法。第4-8章介绍超滤膜的工业化应用及研究,包括操作控制、过程设计,操作条件的选择优化及提高超滤效率的途径等。第9章重点介绍了超滤技术在水处理、化工、轻工、食品、制药、环保及生物工程等领域的应用。 本书可供化工、石油化工、轻工、环保、医药等行业涉及超滤膜的研究开发、使用的研究人员、设计人员、操作人员、管理人员阅读,也可供大专院校师生参考。
目录: 第一章 导论
第二章 超滤膜
第三章 膜结构和膜性质的表征
第四章 超滤硬件
第五章 过程设计
第六章 浓差极化
第七章 污染和清洗
第八章 提高通量的途径
第九章 应用
出版社-化学工业出版社
7. 什么是超滤,超滤是如何工作的
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。超滤是介于微专滤与纳滤之间,属且三者之间无明显的分界线。一般来说,超滤膜的孔径在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。
超滤是如何工作的?
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。
8. 装修日记全屋中央净水系统选型攻略干货分享
如果家里打算装一个家庭净水系统首先要知道全屋中央净水分为几个部分,都满足什么需要,全屋中央进水系统主要满足厨房用水,饮用水,洗澡洗衣用水,洗漱用水,生活用水,通常有前置过滤部分,软水机部分,末端直饮三个部分组成.
一.前置过滤部分:
常见的安装方式为:水表→前置过滤器→滨特尔大蓝瓶配PP棉滤芯→管道超滤机→滨特尔大蓝瓶配活性炭滤芯+中央净水机。下面逐个介绍:
1.前置过滤器,属于初级过滤,粗过滤,过滤精度可达到40微米,只能过滤超过头发丝直径的泥沙铁锈类颗粒物,前置过滤器属于全屋中央净水的第一道安全保护。
我们先不要说前置过滤器有没有用,你只需要回答我,水质能不能保证一直稳定就好,如果水质
不稳定,前置过滤器可以先拦截掉一部分大的颗粒物,减少PP棉滤芯的工作强度,延长滤芯的使用寿命。建议前置过滤器最好安装,选购国内品牌的产品的就行,毕竟技术含量不高,不建议买进口品牌的产品,如果买到假洋鬼子的产品,更是花冤枉钱。
2.大蓝瓶前置过滤组合,过滤精度可以达到1或5微米,相对于前置过滤器的过滤精度来说,这个过滤精度可以有效保护后面的净水设备,正常搭配都是PP棉+活性炭滤芯,如果1个滤瓶可以选择复合滤芯,比如DFX或RFC。第1级PP棉滤芯能去除水中铁锈、泥沙、红虫、胶体等大体积的物质,降低水的浊度,颗粒物过滤掉了,就可以让第2级的活性炭滤芯充分发挥吸附余氯、异味、异色的作用,改善水的口感,提高用水品质。这个是后面净水设备的第二道安全保护。
3.中央净水机,滤料主要是活性炭,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异味,中央净水机需要一直插电,时间久了还要反洗,占用空间比较大,旁边也要有地漏,中央净水机和活性炭滤芯的作用一样,但是中央净水机占地面积比较大。
4.管道超滤机,过滤精度0.01微米,主要是用超滤膜,超滤膜可以简单理解为过滤效果更好的PP棉滤芯,因为管道超滤机的过滤精度比较高,为了延长管道超滤机的使用寿命,通常前面都要增加大蓝瓶PP棉滤芯过滤,这样可以实现梯度过滤,前置过滤器(40微米)→大蓝瓶PP棉滤芯(5或1微米)→管道超滤机(0.01微米),后面还需要增加大蓝瓶活性炭滤芯,除去水中余氯异味.有人认为活性炭会有少许炭粉,不打算从后面水龙头排出,也可以把活性炭滤芯前移,和大蓝瓶PP棉滤芯用支架组成双级过滤组合。
管道机(也就是不锈钢超滤,又叫管道超滤机),建议选择 PVDF外压膜.管道超滤机体积大,最好在装修设计的时候就考虑到,方便设计走管,装修好的,水槽下如果有总管,选择体积小的管道超滤机也可以改装。
另外管道超滤机的标识流量是指最大进水量,并不等同于最大出水量。超滤膜使用久了,膜会堵,用时间越长,压损就越大。如果水压小,管径小,更要选择型号大的管道超滤机。如果常住3口人,3吨的管道超滤机足够用了.
5.增压水泵,如果入户低于2kg,最好安装1台增压带稳压的增压泵,有条件可以装变频,减少水压高低的变化,水泵出水口安装止回阀,防止倒吸,造成滤瓶密封圈变形,导致漏水,水泵因为需要用电,最好装在水表后面,前置过滤器前面的合理位置,考虑到泥沙对水泵的影响,水泵前面可以安装一个过滤精度偏小的Y型过滤器。
如果不知道入户水压具体多少,可以提前预留出增压水泵的安装空间,万一水压较低,再来安装也是来的及的。
坦白来说,使用滤芯过滤已经能满足保护后面的净水设备的要求了,这个过滤精度也能满足全屋净水的需要,但更多的人都是看中了管道超滤机的过滤精度,感觉这个过滤精度更放心,这个可以理解,事实也确实如此,但没有前置过滤器+大蓝瓶滤芯过滤,管道超滤机和中央净水机就相当于裸奔,使用寿命堪忧。
如果想安装管道超滤机+中央净水机,就需要考虑有没有这么大的安装空间,有没有合理的安装位置,
对于商品房来说,公摊面积比较大,增加管道超滤机+中央净水机的难度还是比较大的,通常的做法就是用大蓝瓶PP棉滤芯代替管道超滤机,用大蓝瓶活性炭滤芯代替中央净水机。
对于别墅或大户型的房子来说,有空间是可以增加管道超滤机+中央净水机的组合,但前置过滤器+大蓝瓶过滤还是要保留。
所以说前置过滤部分常见的搭配是前置过滤器+大蓝瓶PP棉滤芯+大蓝瓶活性炭滤芯,因为空间和安装位置的原因,中央净水机被活性炭滤芯代替,管道超滤机被PP棉滤芯代替,变成备选方案了.
经过前置过滤部分后,最好分两路,一路经过软水机,到热水器、智能马桶、洗衣机,厨宝、洗碗机,另一路直接去厨房,末端直饮。
二.软水机:
软水机滤料主要是软化树脂,基本上都是用漂莱特或陶氏食品级的树脂,这两个质量价格都差不多,然后大的品牌,组装后就成自己的产品了,价格贵的离谱,国内的杂牌机配置和他们的没有区别,但是价格便宜很多,其实软水机在工业使用中属于非常成熟的产品,我的建议是用一体机比较简单,只需要接进出水口就可以,而且运输比较方便,外观也好看,占地面积也小。你可以找一下网上在你们当地最好有服务点的商家,售后会比较方便。
软水量:淋浴按50kg/人,5个人也才250kg,盆浴200kg(正常情况下也最多1周用1次),洗衣机50kg,智能马桶、厨宝、洗碗机按150kg/天,这样平均下来一天用软水也就500kg,其实洗澡用水都有混入自来水的冷水,也不可能是全部软水。实际平均也就400kg软水。
参照网上提供的漂莱特树脂资料,说1升树脂可以软化250升自来水(应该不准确,主要取决于自来水硬度),可得出1吨软水机(树脂容量按12升)产水3吨就要开始反洗,因为水的硬度不同,合格软水产量可以打个八折,1吨软水机可以产软水2.4吨,如果每天用软水400kg,6天后就要开始反洗。
理论上说树脂可以反复再生,但2-3年还是建议全部换掉,因为树脂会老化,破碎。
参照上面计算(计算不一定对,欢迎探讨指正,谢谢!)5口人用软水选择1吨的软水机也够,当然为了延长反洗时间,可以选择更大的,比如1.5吨或2吨的软水机,选择型号小的,无外乎增加了树脂反洗再生频率,树脂更换时间会缩短,用也是能满足使用的。
三.末端净水:
参考水质和安装空间,选择合适的净水器。可以选择超滤类的净水器或RO反渗透净水器,如果水质好,像南方,用超滤类的净水器就可以了,如果水质比较差,或者周边有污染,最好一步到位,选择反渗透净水器。如果前置过滤部分有管道超滤机,因为超滤类的净水机主要也是超滤膜,功能重复,可以直接选择ro反渗透净水器。
净水器选型需注意的几个要点:.滤芯更换的便利性,如果不需要售后人员上门,自己能不能换?这样可节约成本;滤芯耗材购买的便利性,是不是通用型号,是不是都可以买的到,这样耗材的成本可以控得住;售后网点是否健全,产品都有可能会出问题,出了问题自己处理不了,能不能找到厂家处理;只关注最核心的功能,尽量购买成熟产品,噱头功能不去考虑,切实少交智商税。
除带有紫外线杀菌功能,或不带储水桶的RO净水器外,其他净水设备出的水都建议烧开后再喝。水温在90℃以上超过5分钟,就能杀死多数非致病菌(自来水里一般也不会有致病菌)。待水沸腾后,把壶盖打开再烧3分钟。这是因为自来水中的余氯在高温下会形成三卤甲烷,这东西致癌,但是易挥发,打开壶盖就是让它挥发出去,不要留存在水中。
为了避免菌落超标,建议使用过程中净水设备定时保养清洁、冲洗,养成及时更换滤芯的好习惯。
以上,仅供参考,谢谢!
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9. 超滤原理的超滤
⑴原理
超滤膜筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
⑵超滤膜与超滤装置
①超滤膜的种类:
常用的超滤膜有:醋酸纤维素膜,聚砜膜,聚酰胺膜
②超滤装置:主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等,与反渗透装置类似。
Ⅰ板框式超滤装置
优点:装置牢固,适合在广泛的压力范围内工作;流道间隙大小可调,原水流道不易被杂物堵塞;具有可拆性,清洗方便;通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。
缺点:装置较笨重;单位体积内的有效膜面积较小;膜的强度要求较高,一般做在无纺布上,以增强膜的机械性能。
Ⅱ管式超滤装置
优点:原液流道截留面积较大,不易堵塞;膜面的清洗比较容易,可化学清洗或擦洗。
缺点:单位体积内膜的充填密度较低,占地面积大;膜管的弯头及连接件多,设备安装费时。
Ⅲ卷式超滤装置
优点:单位体积内的有效膜面积较大,水在膜表面流动状态比较好,结构紧凑,占地面积较小。缺点:进水预处理要求严格,对所用的膜强度要求较高,使用过程中,一旦发现膜破损须更换新的膜元件。
Ⅳ中空纤维式超滤装置:
优点:单位体积内有效膜面积最大,工作效率最高,占地面积小。中空纤维无须支撑物。
缺点:膜的清洗较困难,只能用水力冲洗或化学清洗,不能用机械清洗,另外,中空纤维膜损坏后要更换整个组件。
③超滤工艺参数
主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。
在操作压力为0.11~0.6Mpa,温度小于60℃时,超滤膜的膜通量以1~500L/m2h为宜。影响膜通量的因素有:进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。
膜必须定期清洗,以延长膜的寿命,正常使用的膜的寿命为12~18个月。
④超滤在废水处理中的应用
如今已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。
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。
a. 超滤与传统的预处理工艺相比,系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优,可满足各类反渗透装置的进水要求。
b. 合理地选择运行条件和清洗工艺,可完全控制超滤的浓差极化问题,使此预处理方法更可靠。
c.超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。
在超滤过程中,水深液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的深剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,随水流排出,成为深缩液。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位溶器内充填密度高,占地面积小等优点。
超滤技术的优缺点
与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:
1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行,以压缩空气为动力,推动容器内的活塞前进,使样液形成内压,容器底部设有坚固的膜板。小于膜板孔径直径的小分子,受压力的作用被挤出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超滤开始时,由于溶质分子均匀地分布在溶液中,超滤的速度比较快。但是,随着小分子的不断排出,大分子被截留堆积在膜表面,浓度越来越高, 自下而上形成浓度梯度,这日才超滤速度就会逐渐减慢,这种现象称为浓度极化现象。为了克服浓度极化现象,增加流速,设计了几种超滤装置:
1. 无搅拌式超滤
这种装置比较简单,只是在密闭的容器中施加一定压力,使小分子和溶剂分子挤压出膜外,无搅拌装置浓度极化较为严重,只适合于浓度较稀的小量超滤。
2. 搅拌式超滤
搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上,超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器,小分子溶质和溶剂分子被排出膜外,大分子向滤膜表面堆积时,被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象,提高了超滤的速度。
4. 中空纤维超滤
由于膜板式超滤装置,截留面积有限,中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的,中空纤维毛细管,两端相通,管的内径一般在0.2mm左右,有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋,极大地增大了渗透的表面积,提高了超滤的速度。纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。
10. 什么是超滤膜技术
超滤膜的技术:
超滤膜技术是以压力差动力的一种半透膜,在过滤膜的技术上可以分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。这个是根据超滤膜所能截留的杂质或分子量的大小区分的,如果是椐据膜的孔径大小区分的话,微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;反渗透膜为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
1.超滤膜化学稳定性高,可耐高温、耐酸、耐碱,因此对进水水质要求不高,通用性强;
2.超滤膜技术原理简单,容易实现自动化运转,节约劳动力,且操作简便、易于维护,运行安全稳定;
3.超滤膜技术属于物理方法,在水处理过程中并不需加任何化学药剂,因此可有效的防止水体出现二次污染的情况;
4.超滤膜技术效率高,处理水量大,尤其是对污染较小的城市饮用水处理方面,展现出高的应用效率。
超滤膜技术是一种新型水处理技术,与传统水处理技术相比,超滤膜技术的效率高、能耗低、处理水量大等优势在水处理过程中很有成效,随着技术发展日益成熟,超滤膜技术不仅在工业污水处理中得到了较为广泛的应用,而且在城市饮用水净化领域也体现出较为广阔的应用前景。