A. mbr的工藝用膜
膜可以由很多種材料制備,可以是液相、固相甚至是氣相的。使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據材料不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的,可以是荷電的或電中性的。廣泛用於廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。
膜的分類依據及分類:
膜材質
1、高分子有機膜材料:聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低,造價便宜,膜的製造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應用廣泛,但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜:是固態膜的一種,是由無機材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等製成的半透膜。
在MBR中使用的無機膜多為陶瓷膜。優點是:它可以在pH=0~14、壓力P<10MPa、溫度<350 ℃的環境中使用,其通量高、能耗相對較低,在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力;缺點是:造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜(MF)和超濾膜(UF),大都採用0.1~0.4μm膜孔徑,這對於固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。
超濾常用聚合物材料有:聚碸、聚醚碸(PES)、聚醯胺、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。
膜組件
為了便於工業化生產和安裝,提高膜的工作效率,在單位體積內實現最大的膜面積,通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內,在一定的驅動力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件(Mole)。
工業上常用的膜組件形式有五種:
板框式(Plate and Frame Mole)、螺旋卷式(Spiral Wound Mole)、圓管式(Tubular Mole)、中空纖維式(Hollow Fiber Mole)和毛細管式(Capillary Mole)。前兩種使用平板膜,後三者使用管式膜。圓管式膜直徑>10mm;毛細管式0.5~10.0mm;中空纖維式<0.5mm。
附表:各種膜組件特性 名稱/項目 中空纖維式 毛細管式 螺旋卷式 平板式 圓管式 價格(元/m3) 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500 沖填密度 高 中 中 低 低 清洗 難 易 中 易 易 壓力降 高 中 中 中 低 可否高壓操作 可 否 可 較難 較難 膜形式限制 有 有 無 無 無 MBR 工藝中常用的膜組件形式有:板框式、圓管式、中空纖維式。
(1)板框式
MBR工藝最早應用的一種膜組件形式,外形類似於普通的板框式壓濾機。
優點:製造組裝簡單,操作方便,易於維護、清洗、更換。
缺點:密封較復雜,壓力損失大,裝填密度小。
(2)圓管式
由膜和膜的支撐體構成,有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型,即進水從管內流入,滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。
優點:料液可以控制湍流流動,不易堵塞,易清洗,壓力損失小。
缺點:裝填密度小。
(3)中空纖維式
組裝形式如下圖所示:外徑一般為40~250μm,內徑為25~42μm。在MBR中,常把組件直接放入反應器中,不需耐壓容器,構成浸沒式膜--生物反應器。一般為外壓式膜組件。
優點:耐壓強度高,不易變形,不需支撐材料;裝填密度高;造價相對較低;壽命較長,可以採用物化性能穩定,透水率低的尼龍中空纖維膜。
缺點:對堵塞敏感,污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。
MBR膜組件設計的一般要求:
(1)對膜提供足夠的機械支撐,流道通暢,沒有流動死角和靜水區;
(2)能耗較低,盡量減少濃差極化,提高分離效率,減輕膜污染;
(3)盡可能高的裝填密度,安裝,清洗、更換方便;
(4)具有足夠的機械強度、化學和熱穩定性。
膜組件的選用要綜合考慮其成本,裝填密度、應用場合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。
B. 超濾膜的種類以及製作工藝
超濾膜的分類有很多:
按照膜組件的不同分類:有管式超濾膜,板框式超濾膜,卷式超濾膜和中空纖維式超濾膜。
按照壓力驅動形式的不同:可以分為外壓式和外壓式。
膜材料的不同分類:有機超濾膜和無機超濾膜兩種。
有機超濾膜按材質又可以分:
1、聚碸類
如聚碸(PS)、磺化聚碸(SPS)、聚醚碸(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
2、聚烯烴類
主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚碸相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN並不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
3、氟材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性能,使用溫度一40~260~C,可在強酸、強鹼和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
4、聚氯乙烯(PVC)
這種材料製造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以製造出優良的超濾膜,尤其是可以製造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。
5、其他材料除上述材料外,還有聚碸醯胺、聚醚酮、聚脂肪醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺等。
C. 超濾膜是什麼
你好,下面是有關超濾膜的介紹,希望對你有用
順祝您學習進步,望採納謝謝
超濾膜科技名詞定義中文名稱:超濾膜英文名稱:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定義:膜狀的超濾材料。應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布求助編輯網路名片超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
目錄
簡介超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
D. 超濾膜的簡介
超濾膜是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜專。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過屬濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為: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。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說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。
E. 超濾膜一般有哪些材質,各有什麼特點
超濾膜主要有以下幾種材質:
根據的性能,超濾膜的材料可分為高分子材料和無機材料兩大類。高分子材料主要有纖維素類、聚楓類、聚醯胺類、聚烯烴、含氟類等;無機材料主要有陶瓷、金屬、玻璃、分子篩等。
1.纖維素類 :纖維素類膜材料是最早應用的超濾膜材料。主要包括:再生纖維素、二肼、聚醯亞胺、聚醚醯胺等。還有碳分子篩膜、不銹鋼醋酸纖維素、三醋酸纖維素、混合纖維素等。
2.聚烯烴類:聚烯烴類超濾膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。
3.聚碸類: 聚碸類超濾膜材料主要包括聚楓、聚醚碸、磺化聚楓、聚苯碸和聚芳碸。
4.聚醯胺類: 聚醯胺類超濾膜材料主要包括聚碸醯胺、芳香族聚醯胺、芳香聚醯胺醯。
5.含氟聚合物:含氟超濾膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。
6.無機材料:無機超濾膜材料主要包括陶瓷材料,如氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦膜、多孔玻璃膜制備所需的碳分子篩、不銹鋼粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法等。無機膜具有優良的熱穩定性、化學穩定性和機械性能。
超濾膜分離是一種物理的分子篩分過程,所以它具有分離物無相際間變化,無質變等優點,特別適合保持風味和熱敏性物質處理。選擇超濾膜性能的優劣,主要取決於膜材料和成膜工藝條件,其中,膜材料是決定膜性能的主要參數。
F. 超濾膜的分類方法
按超濾膜材料分類
天然膜:生物膜、天然物質改性或再生製成的膜分類
合成膜:無機膜、高分子聚合物膜
按膜的結構分類:
多孔膜:微孔介質、大孔膜
非多孔膜:無機膜、高分子聚合物膜
液膜:無固相支撐型又稱乳化液膜;有固相支撐型又稱固定膜、液膜
按膜的功能分類
分離功能膜:氣體分離膜、液體分離膜、離子交換膜、化學功能膜
能量轉化功能膜:濃差能量轉化膜、光能轉化膜、機械能轉化膜、分類轉化膜、導電膜
生物功能膜:探感膜、生物反應器、醫用膜
按膜的用途分類
氣-相系統用膜:伴有表面流動的分子流動、氣體擴散、聚合物膜解擴散流動、在溶劑化聚合物膜中擴散流動
氣-液系統用膜:大孔結構 (移去氣流中的霧沫夾帶或將氣體引相)、微孔結構製成超細孔過濾器)、聚合物(氣體擴散進入液體或從液體中移去某種氣體)
液-液系統用膜:氣體從一種 液相進入另一液相、溶質或溶劑從液相滲透到另一液相
氣-固系統用膜:用膜除去氣體中的顆粒
液-固系統用膜:大孔介質過濾淤漿、生物廢料處理、破乳
固-固系統用膜:基於顆粒大小的固體篩分
按膜的作用機理分類
吸附性膜:多孔膜(多孔石英玻璃、活性炭、硅膠等)、反應膜(膜有能與滲透過來的物質發生反應的物質)
擴散性膜: 聚合物膜擴散性的溶解流動)、金屬膜(原子狀態擴散)、玻璃膜(分子狀態的擴散)
離子交換膜:陽離子交換樹脂膜、陰離子交換樹脂膜
選擇滲透膜:滲透膜、反滲透膜、電滲析膜
非選擇性膜:加熱處理的微孔玻璃、過濾型的微孔膜
G. 超濾膜怎麼生產
中空纖維式超濾膜的制備: 超濾膜的制備方法很多,而中空纖維超濾內膜主要採用相轉換法。容 相轉換法主要有浸漬凝膠法、溶劑蒸發凝膠法和溶出法等。目前商品化的中空纖維超濾膜主要採用浸漬凝膠法制備,制膜過程大致可分為七個步驟: (1)將制膜材料溶入特定的溶劑中,並根據需要加入相應致孔添加劑; (2)通過攪拌使膜材料充分溶解,而成為均勻的制膜液; (3)過濾去掉未溶解的其他雜質; (4)脫除溶液中微細的氣泡; (5)在紡絲機中用特製的噴絲頭擠出形成中空狀原纖; (6)使原纖中部分溶劑蒸發; (7)將原纖漬於對膜材料是非溶劑的凝固浴中(通常是水或水溶液),液態原纖立即凝固成固態中空纖維; (8)後處理使中空纖維具備某種固有性能。
H. 超濾膜材料
超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓(原子質量單位)、粒徑大於10納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
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。
過濾原理
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。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,而最小細菌的體積都在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。
其計算公式為:
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內為膜絲總內表面積,d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積,D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
產品材料
【簡介】
聚丙烯腈。英文簡寫PAN。由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀,密度為1.14~1.15g/cm ,加熱至220~300℃時軟化並發生分解。
【主要應用】
聚丙烯腈主要用於製造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿製的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司於20世紀40年代研製成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸),因染色困難、易原纖化,一直未投入工業化生產。後來在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上,腈綸才得以實現工業化生產。各個國家有不同的商品名,如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸,英國有考特爾,日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3,標准回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點是蓬鬆性和保暖性好,手感柔軟,並具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維,俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機織物,尤其適宜作室內裝飾布,如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料,例如PAN基活性炭。
可以用來製造超濾的材質很多,包括:聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚碸 (PES)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)、聚碸(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC) 等。90 年代初,聚醚碸材料在商業上取得了應用;而 90 年代末,性能更優良的聚偏氟乙烯超濾開始被廣泛地應用於水處理行業。因此聚偏氟乙烯和聚醚碸成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。
I. 卷式納濾膜的材質是什麼
納濾膜多為芳香族及聚酸氫類復合納濾膜