超濾膜檢測背景技術

1. 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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2. 超濾膜凈水器怎麼樣

超濾膜凈水器就是通過超濾技術對水進行凈化處理的一種凈水器設備叫做超濾膜回凈水器，與普答通的凈水器不同。
超濾膜凈水器濾芯使用的是超濾膜，是一種孔徑規格一致，孔徑寬度在0.01-0.2微米之間的微孔超濾膜。他的過濾方式也與普通凈水器有本質區別，他使用的是壓力差的方式對超濾膜進行過濾。
超濾膜的材質一幫是由由醋酯纖維和與他性能類似的高分子材料製作而成，可以很好的處理溶液中對溶質的分離和曾加溶質的濃度，可以用他來分離有些普通分離技術很難處理的膠狀體和懸浮液體，過濾膜的應用領域還在不斷的擴大。

3. 超濾設備的優點有哪些

1. 過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專的物質，如葯屬物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。

2. 過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。

超濾設備的應用范圍：

主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程、污水、廢水的回收利用、地表水處理、生活飲用水處理、用來進行海水淡化等等。

4. 超濾膜凈水器如何正確選擇

選擇超濾膜凈水器抄，認准立升超濾
技術：專業水處理背景，超濾核心技術享譽全球。
水質：細菌濾除99.9999%，濾除有害物，保留礦物質。
水量：滿足全家飲食洗浴用水量需求。
安全：上海世博會7300多萬人次直接飲用，通過兩萬多次安全檢測。

5. 超濾膜孔徑如何測定

超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在，所以評價濾膜孔徑甚為重要。

目前大致採用以下方法：

一、直接測量法

1.直接法測膜孔徑

（1）電子顯微鏡

掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。

制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。

逐級脫水法：膜樣品用5%餓酸固定，然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水，再用環氧樹脂包埋固化，最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。

低溫冷凍脫水法：膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍，使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶，然後在低溫（至少低於-60°C）和低真空下，使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮，經鍍金或復型，可用電子顯微鏡觀測。

微濾膜的孔徑為0.05-10m，掃描電鏡可分辨。

超濾膜的孔徑為1nm-30mm，掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm，所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。

透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多，約為3-4A正確制樣，高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。

環境掃描電子顯微鏡（ESEM），克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。

二、間接測量法

間接法是利用與孔徑有關的物理現象，通過實驗測出相應的物理參數，在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下，計算得到膜的等效孔徑，主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。

泡點法：

泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時，膜應被液體完全潤濕，否則將帶來誤差。

親水性膜採用水為潤濕液體；疏水性膜採用醇為潤濕液體。

測定步驟

a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中，使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上，壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源，使壓力緩慢上升，當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值，帶入公式可求出樣品最大孔徑值。

e氣泡出現最多時的壓力值，帶入公式可求出樣品最小孔徑。

f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。

（1）電鏡法比較直觀，但屬破壞性檢測，也只能得到局部信息

（2）泡壓法（又稱氣體滲透法）只局限於測定膜孔中的最大孔徑，用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力，故一般認為只適用於微濾膜的測定。

6. 超濾膜凈水器好還是反滲透凈水器好

區別一：RO反滲透凈水效果更好

實際上，超濾和反滲透凈水器的結構是相似的。它們在上半部都上配備了PP棉、活性炭和其他粗濾元件，最後的差別是在超濾膜、反滲透的過濾能力。超濾式凈水器的過濾精度約為0.01-0.1微米，反滲透膜的過濾精度可達0.0001微米，這就好比孔徑大小的篩子做對比，明顯孔距更小的篩子過濾精度更高。

在過濾效果方面，超濾凈水器可去除水中的鐵銹、沉澱物、細菌、病毒、殘余氯、異色氣味，而反滲透凈水器可進一步濾除重金屬物質（如：汞、鉛、銅、鋅、無機砷），但人體所需的鈣和鎂離子也隨廢水一起排出。所以 RO反滲透凈水器的輸出幾乎是純凈水。但是現在RO膜後端可增加弱鹼濾芯，可向水中添加有益人體健康的微量元素，從而解決了這個問題。

區別二：RO反滲透凈水器需要用電

反滲透凈水器通過增加滲透壓來實現純水逆著自然滲透方向的反向運動。它需要高水壓才能「推動」，因為中國自來水水壓較小，所以RO反滲透凈水器要用增壓泵正常工作，因此許多反滲透凈水器需要連接到主電源使用。但是不用擔心，增壓泵只在凈水器工作時工作，功率也較低。

超濾凈水器是物理類型的過濾。超濾凈水器可以在水壓達到標準的區域內通常無壓力地過濾凈化水。此外，一些超濾凈水器採用單濾芯過濾濾器，其在空間佔用和安裝條件方面較低。

區別三：超濾凈水器的出水流量較大

如果沒有加壓，RO反滲透凈水器甚至不會為您生產純凈水，其精細的過濾結構將大大降低水流量。RO膜過水量越大，產水值也越高。例如，一般500G 的RO機出水量是1.3升/每分鍾。而超濾不需要擔心流動問題。它們的水輸出一般為1.5升/每分鍾。如果用水量大，水流量應該是樂觀的。

區別四：RO反滲透凈水器有廢水率

因為RO膜的外表一些殘留物質（如碳酸鈣、硫酸鈣、硅）就會在反滲透膜表面沉積下來，為了防止RO膜堵塞，就需要用水不斷沖洗RO膜。因此你想獲得純凈的健康水，你必須犧牲一定比例的廢水。通常，超濾凈水器的廢水很少，但要記得定期更換凈水器濾芯。

相反，反滲透凈水器為了確保反滲透膜的壽命，增加廢水比可以防止反滲透膜的結垢。通常，反滲透凈水器的廢水率從最早的5：1增長到2：1或甚至1：1，隨著科學技術的不斷發展，廢水率將越來越低。同時，被稱為「廢水」的水也很乾凈，它的純度高於原水，但低於純水，可以用來洗衣服、拖地或沖廁所。

區別五：兩種凈水器的不同適用范圍

如果您的家在惡劣的環境、水污染嚴重，請務必選擇RO反滲透凈水器（凈水器）。凈化效果非常好，非常徹底，其過濾精度非常高，只允許水分子通過，可以有效去除水中的鐵銹、沉積物、大分子有機物、重金屬、細菌、病毒等，出水是純凈水。然而，由於RO凈水器需要使用電力並使用更多的水，因此成本會更高一些。

如果水質不是太差，食品級超濾凈水器就行了。超濾凈水器可去除水中的鐵銹、沉積物、大分子有機物、細菌、病毒等，純物理過濾、無電，只需要自來水壓足夠即可。

無論是RO反滲透凈水器還是超濾凈水器，它們都有優點和缺點。現在水資源受到污染的時代，安全才是我們首選需要考慮的問題。當然，如果您想購買適合自己的凈水器，最重要的是根據您所在地的水質獲得正確的凈水效果。

7. 超濾膜完整性檢測

一些國外廠家以氣壓式方式進行超濾膜的完整性檢測機，目前我知道的有密里博和專Pall。但是，氣壓式的監屬測方法其實並不科學，這個僅是各個廠家各自推的標准。事實上，裡面有壓力變化，所以這種方法不可取。一般來說的話，採用泡點檢測法，在過濾側鼓入空氣，看濾過側是否有氣泡產生，這種方式是最直觀和最可靠的。這個是對於膜是否有漏點的檢測。
另外對過濾精度來說，用相應的標稱分子量的球形分子作為過濾材料進行檢測，看截留率。這個一般來說，沒有用戶會做。基本泡點實驗結束後，就表示膜是完整的了。

8. 超濾膜的PVDF的特點：

採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。
以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微濾膜過濾和反滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；反滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。
超濾膜的應用十分廣泛,食品工業、制葯工業等，可以作為葯物、果汁、乳品等的濃縮提純，純凈水、礦泉水凈化等，超濾設備具有過濾效果好，出水量大，穩定性強等特點。

9. 超濾膜如何檢測質量

透氣率檢測：
(一)抽樣方法抽樣方法抽樣方法抽樣方法：
1.隨機抽取2根中空纖維膜。其中一根膜對折後穿入樣品架子，使架子中膜的有效長度為40cm(架子分為兩邊，各長為10cm)，用環氧膠將孔封住。按此方法做兩個樣品。
2.在生產工藝穩定、生產正常情況下，按以上比例抽檢;非正常情況下可提高抽檢比例。
(二)檢驗方法：
1.內徑、壁厚測定壁厚測定壁厚測定壁厚測定：顯微鏡檢測，用刀片切一段2mm左右的膜豎立在載玻片上，放大10×10的倍數測定樣品的內徑、壁厚，至少測試樣品三段，記錄，取平均值計算。
2.透氣率測定步驟透氣率測定步驟透氣率測定步驟透氣率測定步驟：
(1)將樣品裝入透氣率測定儀的滲透池內，旋緊;
(2)確認透氣率測定儀的進樣閥、進樣調節閥和U形差壓計進氣閥處於關閉狀態;
(3)開N2鋼瓶，調節鋼瓶輸出壓力為0.3~0.55Mpa;
(4)開透氣率測定儀進樣閥，緩慢調節進樣調節閥，至壓力表讀數為0.2kgf/cm2;
(5)系統氣密性檢驗：用皂沫檢驗所有管路、接頭、閥門和密封面，不得有漏氣點;
(6)緩慢開啟U形差壓計進氣閥，調節進樣調節閥至U形差壓計讀數為15.0cmHg;
(7)按壓皂沫流量計下端的鼓泡橡膠頭，使皂沫產生，沿皂沫流量計內壁上行使其內壁充分濕潤;
(8)控制皂沫流量計產生單個氣泡，用秒錶記錄單個氣泡通過一定體積所需時間;
(9)每一樣品測完後，關進樣閥和U形差壓計進氣閥，換下一個樣品裝入滲透池，重復(1)~(9)操作;
(10)每天所有樣品測完後，關N2鋼裝，並將管路中剩餘氣體排空;(11)每天測試時，先測保留樣的透氣率，作為參照;
(11)每個樣品至少重復三次，取平均值計算。

10. 超濾膜凈水器有什麼作用

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.
一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，不易被大顆粒物質堵塞。
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。

國內超濾膜主要是PVC膜和PAN膜,尤其出名的是海南立升的PVDF和PVC合金膜,PAN膜大多倚靠進口
PAN膜：

● 具有優良的化學穩定性，有耐酸、耐鹼以及耐水解的性能，能廣泛應用於各種領域；

● 膜絲具有很好的強度和柔韌性；

● 經過親水改性，產水量大，並具備很強的抗污染性。

● 膜絲配方材料少，工藝容易控制，不會出現象PVC原料配方材料多而導致膜本身的異味問題。

PVDF膜：

● 耐紫外線，有優良的耐污染和化學侵蝕性能；

● 耐熱溫度可以達到140℃，可採用超高溫的蒸汽和環氧乙烷殺菌消毒；

● 能在較寬的PH（1-13）范圍內使用，可以在強酸和強鹼和各種有機溶劑條件下使用。

按進水方式的不同，超濾膜又分為內壓式和外壓式兩種：

1、內壓式：

即原液先進入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出 ,市面上的不銹鋼類型的,基本都是這種模式,缺點,不易沖洗干凈.優點,結構簡單,易生產易更換,生產和使用成本較低
2、外壓式:

中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則匯集在中空絲的外部,世保康屬於這種類型,易沖洗,缺點是對工藝要求高,膜的品質也有要求.所以生產的廢品率高.導致產品生產成本增高.

下面是店家自己的看法:
目前國內超濾凈水器主要分兩種類型,一個是以立升為代表的不銹鋼罐體的設備,一個是以安吉爾為代表的,四級或者五級的組合式超濾凈水.
下面就把兩種類型的特點介紹一下
不銹鋼體的產品給人看上去檔次不錯,因為其安裝簡單,單純的過濾效果不錯,為大多數消費者所接受,但存在的問題也是比較多的.
1:不銹鋼體的超濾凈水器的主要成本不是膜,是外殼不銹鋼體,一般象立升這類品牌,外殼和內芯成本比例關系是3:1.大牌廠家的不銹鋼材料是進口的,這個在成本上就會體現出來,如果選擇國產的不銹鋼材料,就可能會是2:1或者1:1.
可能有朋友會問,那到底進口和國產的用起來有什麼區別嗎.
09年中央電視台曾經報道過,有些不銹鋼類型的凈水設備,因為選擇的材料不好,導致金屬材料在水裡緩慢釋放重金屬.使出水重金屬超標准很多.危害人體健康.
所以店家提醒,如果選擇不銹鋼外殼類型的,要注意選擇大牌有質量保證的產品,以免凈水效果沒達到反而污染水質,就得不償失了.
2:不銹鋼超濾設備的另一個缺點是異味,一般這類超濾產品,結構比較單一,主芯可能就是一個中空膜芯,也有增加一個芯,裡面用活性碳和KDF以及其它添加劑的,但實際效果並不明顯.
因為中空膜是高分子有機物,而有機物會被細菌分解,發出異味.現在大多數低檔的產品,還是用的PVC膜,除了易被分解之外,該膜本身的味道在水溫超過30度後會釋放出來,所以很多超濾產品過濾後口感並不好,用PVDF和PAN膜的產品本身味道要小些,但也逃脫不掉時間長被細菌分解的結局.所以,當膜上某個地方被細菌分解掉後,這塊部位實際也就沒有過濾效果了.
3:因為超濾膜的過濾只是單純的物理過濾,對水裡的重金屬,有害化合物,異味等,沒有效果
所以這類超濾凈水器是不屬於直飲的
上海世博會上,立升搞的直飲水台,是大型顆粒碳+不銹鋼體超濾+強紫外線殺菌的組合式的,這類在商用是可實現的,但家用的空間上是不可能的,成本也高了許多

多級式組合超濾凈水器

這類產品近幾年在國內品牌出現的比較多,代表性的品牌有:
傳統多級組合的:安吉爾,沁園
韓式快接式組合:水魔方,九陽(海狼星)
超濾概念型的盒式組合:一般箱體壁掛的超濾產品都屬於這類(只是宣傳上不稱自己為超濾)
這類產品的結構組成主要是:PP棉,粗顆粒活性碳,細顆粒活性碳,中空膜,(五級的話,後面會多級活性碳芯)
快接式的一般是:PP,前置活性碳,中空膜,後置碳.
產品的優點:多級分層過濾,能延長超濾膜的使用壽命,使用活性碳芯,有效避免超濾膜對水裡的重金屬,有害化合物,異味等的過濾不足.
缺點:傳統式的,要經常更換每一級的芯,如果前置瓶質量不好,多次開合容易漏水
快接式的,更換到很簡單,但是單級芯材料少,更換頻率就高些,導致使用成本偏高
超濾中空膜是膜殼式安裝,要經常拿出來沖洗

超濾凈水器的通用缺點:
單純的膜過濾達不到直飲標准,需要添加其它如KDF,活性碳等
對北方地區重水垢水質沒有去垢效果,使用起來壽命很短
後置活性碳,也因為工藝上,碳不能完全除菌,所以出水細菌會多些
組合式的,更換頻率高,動手能力差的客戶無法自己解決問題,快接式方便但成本偏高.

解決方法:
盡量把超濾作為前置過濾,後面用帶膜的活性碳芯,如阿誇莎娜，3M,康麗根等等.直飲選擇合格的產品很重要

超濾產品要保證排污沖洗,以保證其使用壽命.

如果不得以選擇後置碳,盡量選擇載銀的,並且更換的勤一些.