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超滤膜分离技术的控制点

发布时间:2023-03-02 11:42:21

1. 超滤膜主要有哪些优点和缺点

主要还是看用来做什么。而且还分为外压和内压
优点:单位溶器内充填密度高,占地面积小,操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。外压比内压清洗方便。
超滤原理
超滤(Ultrafiltration)技术是一种膜滤法,也有错流过滤(Cross
Filtration)之称。它能从周围含有微粒的介质中分离出10~100A的微粒,这个尺寸范围内的微粒,通常是指液体内的溶质。其基本原理是在常温下以一定压力和流量,利用不对称微孔结构和半透膜介质,依靠膜两侧的压力差作为推动力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质通过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留,从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。
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。

2. 什么是膜分离技术,类型及应用特点

膜分离技术的特点膜分离过程是一个高效、环保的分离过程,是多学科交叉的高新技术,在物理、化学和生物性质上呈现出各种各样的特性,具有较多的优势
。膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
微滤(MF)又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤(UF)
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。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,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
纳滤(NF)
是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,
其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、
食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。
反渗透(RO)
是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分,因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点
,而成为海水和苦咸水淡化,以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛,如垃圾渗滤液的处理。

3. 何谓超滤膜有哪些先进之处原理是什麽

超滤膜
分离技术是指在分子水平上,不同
粒径

混合物
在通过超滤膜时,利用膜两侧的压力差和筛分
原理
,实现
选择性
分离的技术
超滤
过程
多采用错流操作,在小批量中也采用死端操作。
超滤
基本上
是按物质
大小
而去除的压力驱动膜过程,超滤膜孔径一般在3-100NM之间,能够截留分子量为1000-100000DALTON的物质;所能去除的物质包括糖、
生物分子

高分子聚合物

胶体
物质等。超滤膜以其标准“切割分子量(MWCO)”来描述其孔径的大小,膜的标称切割分子量通常定义为膜具有90%以上截留的最小分子量物质。
由于其高效节能的
特点
,因此广泛用于
矿泉水设备

饮用水
净化、
工业用水
处理、食品、饮料用
水净化
、除菌、反渗透预处理等方面。
超滤膜原理:
超滤是一种与
RO膜
孔径大小相似的筛分过程,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,因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的
目的

超滤膜分离技术的特点
1、在
常温

低压
下进行分离,不用电,因而
能耗
低,从而使设备的运行费用低。
2、设备体积小、
结构
简单,故投资费用低。
3、超滤
分离过程
只是简单的加压输送
液体
,工艺流程简单,易于操作管理。
4、超滤膜是由
高分子材料
制成的均匀连续体,纯
物理方法
过滤,物质在分离过程中不发生质的变化,并且在使用过程中不会有任何
杂质
脱落,保证超
滤液
的纯净。
超滤膜用途:
超滤过程是最广泛使用的膜过程之一,超滤能完成下列一种或多种功能:
①溶液澄清;
②溶质的浓缩;
③溶质的分离;

4. 中空纤维膜组件的首先介绍一下超滤膜技术

中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维中回空纤维管壁上布满答微孔,孔径以能截留物质的分子量比较大,截留分子量可达几千至几十万。
超滤技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小

5. 微滤与超滤的共同点和不同点,及其优缺点

微滤、超滤的区别
从膜的分离范围来看,微滤最适合液体介质的降浊、除菌处理,而超滤主要可用於对低分子溶解物与有机大分子的分离(通常是指分子量在500以上,106以下的大分子从溶液中分离)。对於反渗透水处理中的预处理来说是分离水中全部的有机物、微生物和胶体颗粒。

微滤和超滤的过滤过程通常是以直流过滤方式(包括表面过滤、深度过滤)和错流过滤方式进行的。微滤膜和超滤膜的差异最明显的是孔径不同,微滤膜一般指孔径在 0.02-0.1um,高度均匀,具有筛网特征的多孔固体连续相,而超滤的孔径似为0.002-0.2um,在进行分离时的压力也分别为0.01- 0.3Mpa和0.2-1.0Mpa。

超滤膜透过物质主要是水、溶剂、离子和小分子。
被截留物质主要是蛋白质、各类□、细菌、病毒、乳胶、微粒子、过滤精度为10-4cm~10-7cm利用超滤膜不同孔径对液体进行分离,其分子切割量(CWCO)一般为6000~50万,孔径为100nm(纳米)。

微滤膜透过物质主要是水、溶液和溶解物。被截留物质主要是悬浮物、细菌类、微粒子。过滤精密有0.2cm、0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm、和10.0cm。其在过滤领域里的重要特点是:

1. 使所有比网孔大的粒子被全部拦截在膜的表面,克服了常规过滤的深层过滤介质过滤达不到“绝对值”的要求,而微孔过滤膜是趋于“绝对值”过滤器的首选材料。

2. 孔径均匀,过滤精度高
微孔滤膜的孔径十分均匀,故为均孔膜,其与反渗透及超滤有明显的不同。其最大孔径与平均孔径的比值一般为3~4,孔径分布基本呈正态分布,因而常被作为起 保证作用的手段,过滤精度高,分离效率高。孔隙率高,流速快。微孔膜的微孔数绚达每平方釐米107~1011个孔,孔隙率在60%~90%之间,由於孔隙 率高,其对液体的过滤速度在同等过滤精度下,比常规过滤介质快40倍。

3. 厚度薄,吸附量小微孔膜的厚度一般为90~220um,与一般深层过滤介质比,只有它们的1/10,因而过滤速度高,过滤时对被滤物质的液体的吸附量极小。

4. 无介质脱落,不产生二次污染。微孔膜是均匀,连续的整体结构,没有一般的深层过滤介质可能产生滤材脱落的不足。

5. 颗粒容纳量小,易赌塞。微孔膜阻留颗粒大多数只限于膜表面,因而易被材料中与膜孔径大小相近的微粒或凝胶物质所堵塞。微滤和超滤在处理系统上视水质需要适当地采取预过滤。
http://www.waterinfor.com/index.php?option=com_k2&view=item&id=101:%E5%BE%AE%E6%BF%BEmf%E8%B6%85%E6%BF%BEuf%E6%A6%82%E8%BF%B0&Itemid=78&tmpl=component&print=1

6. 膜分离的分离技术

第一、超滤膜分离方法。根据分子的形状和不同性质利用大气回压力的作用,将答其进行有效的筛选和分离。这项技术通过我国的多年研究和使用,除污效果显著,能有效的对污水中的病原体进行处理。因此超滤膜分离技术在我国各项污水处理中得到广泛的使用。
第二、纳滤膜分离方法。在20世纪70年代的中后期形成的纳滤膜分离技术就是在保证无机盐分离时不受电势和化学梯度的影响,通过(实际压力小于或等于1.5MPa)的作用将直径大约为1纳米的分子进行有效的筛选和分离,从而达到污水处理的效果。
第三、液膜分离方法。在20世纪60年代被提出一直到80年代中后期才被广泛应用的液膜分离技术,分为乳状液膜和支撑液膜,其中乳液液膜在污水处理技术中被广泛应用。第四、膜生物反应器。就是原水在进入生物反应器与生物发生充分反应之后,利用循环泵,使水流经膜组件,水得到排放的同时生物相又重新流入生物反应器,该技术是通过把膜件与生物反应器进行结合而形成的一种新型去污技术。

7. 透析,微滤,超滤,纳滤,反渗透,电渗析,渗透气化等膜分离技术各自的特点

1.透析(dialysis)是通过小分来子经过半源透膜扩散到水(或缓冲液)的原理;
2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;
3.超滤技术的优点是没有相的转变,无需添加任何强烈的化学物质,可以在低温下操作,过滤速度较快,便于无菌处理等,一般用于预处理;
4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐,集浓缩与透析于一体;
操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析,使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多;
5.反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点;
6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;
7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。

8. 超滤膜的净水原理是什么

超滤膜的过复滤原理是什制么?

  1. 超滤膜的筛分过程,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。

  2. 每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而较小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。在单位膜丝面积产水量不变的情况下,滤芯装填的膜面积越大,则滤芯的总产水量越多。

你所问的从内到外,还是从外到内,这两种都有,因为超滤膜有两种分别是:内压式和外压式

内压式的超滤膜就是从内到外。

外压式的超滤膜就是从外到内。

9. 超滤膜在水处理中的污染及其控制措施

影响膜污染主要有膜或膜组件自身特性、运行条件、原水水质、污泥混合液的性质等四大因素。

膜污染的防制措施

通过有效的技术可以尽量延缓膜污染的进程,降低膜污染的程度,在防控浓差极化和膜污染面的研究主要集中在改良膜的性质、改变原水的特性、优化分离操作条件及对膜进行预处理、定期反冲洗等方面。前面影响因素中已提到很多方面,这里主要对预处理方法和定期反冲洗进行阐述。

1.预处理

它是降低膜污染的研究方法之一,其中包括混凝、吸附、预氧化、预过滤等方法。预处理影响膜的过滤性主要表现为三个方面:改变污染物粒径分布;改变污染物之间相互作用或它们在膜表面的沉积性;抑制微生物生长或是去除可生物降解的微生物。混凝是目前为止用得最为广泛和有效的预处理方法,研究表明投加混凝剂后能大大降低膜污染,增加膜通量,而且比投加活性炭更为有效。活性炭投加能吸附水中8~15μm的颗粒,而这些颗粒是控制膜通量的主要因素。但过多地投加活性炭可能会加剧膜污染,目前国内普遍采用的是2g/L的投加量。采用强氧化剂如氯、过氧化氢、高锰酸钾、臭氧等来氧化和改变有机物组成部分,从而改善出水水质,减轻膜污染。国内外对于预氧化控制膜污染的研究主要限于臭氧。适度的臭氧预氧化能增加了可生物同化有机碳和改善污泥性质,从而可能减轻膜污染,发现臭氧化能够促进活性污泥中微生物细胞的分解和控制丝状菌膨胀,从而减轻膜污染。然而有研究表明臭氧的投加对控制膜污染效果不明显,甚至有可能加重膜污染,而且由于强氧化性,可能会氧化膜,从而损害膜,并容易产生一些副产物,因此预氧化工艺还在不断研究中。使用填充床过滤器或是其它膜预过滤来去除部分可能对后续膜有污染的物质,疏水性粗孔径膜能很好低吸附有机污染物,因此在预处理使用疏水性粗孔径膜非常有效。

2.膜冲洗

研究表明对膜组件进行定期清洗可在很大程度上恢复膜通量。膜的清洗包括物理冲洗、化学冲洗、物化联合冲洗以及电冲洗。物理清洗是用机械方法从膜面上去除污染物,包括多种方法。如正方向冲洗、变方向冲洗、透过液反压冲洗、振动、排气充水法、空气喷射、自动海绵球清洗、水力方法、气液脉冲和循环洗涤等。但该法仅对污染初期的膜有效,清洗效果不能持久。

研究表明:单独进行水反冲洗不能够有效去除膜面的阻垢层。化学清洗实质上是利用化学试剂和沉积物、污垢、腐蚀产物及影响通量速率和产水水质的其他污染物的反应去除膜上的污染物。化学试剂主要包括酸、碱、螯合剂和按配方制造的产品等。采用盐酸、氢氧化钠及次氯酸钠三种清洗剂结合清洗PVDF膜效果很好,但是单独的进行化学清洗只能减小污染物对膜的粘滞性,不能将污染物有效去除,而且进行化学清洗时,水温、加药量及清洗时间是决定清洗效果的重要因素。将物理和化学清洗方法结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剂可使物理清洗的效果提高。电清洗是一种十分特殊的清洗方法。在膜上施加电场, 则带电粒子或分子将沿电场方向移动, 通过在一定时间间隔内施加电场, 且在无需中断操作的情况下从界面上除去粒子或分子。这种方法的缺点是需使用导电膜及安装有电极的特殊膜器。清洗剂的选择决定于污染物的类型和膜材料的性质。

在清洗方案的选择中,应考虑以下因素:清洗设备的要求, 膜的类型和清洗剂的相容性,系统的结构材料,污染物的鉴定,使用过的清洗液的排放条件及由此造成的影响。

10. 膜技术—超滤具体概念

膜技术—超滤具体概念具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1000um分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。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,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
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