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高分子超滤膜

发布时间:2020-12-15 18:12:33

超滤膜一般有哪些材质,各有什么特点

超滤膜主要有以下几种材质:

根据的性能,超滤膜的材料可分为高分子材料和无机材料两大类。高分子材料主要有纤维素类、聚枫类、聚酰胺类、聚烯烃、含氟类等;无机材料主要有陶瓷、金属、玻璃、分子筛等。

1.纤维素类 :纤维素类膜材料是最早应用的超滤膜材料。主要包括:再生纤维素、二肼、聚酰亚胺、聚醚酰胺等。还有碳分子筛膜、不锈钢醋酸纤维素、三醋酸纤维素、混合纤维素等。

2.聚烯烃类:聚烯烃类超滤膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。

3.聚砜类: 聚砜类超滤膜材料主要包括聚枫、聚醚砜、磺化聚枫、聚苯砜和聚芳砜。

4.聚酰胺类: 聚酰胺类超滤膜材料主要包括聚砜酰胺、芳香族聚酰胺、芳香聚酰胺酰。

5.含氟聚合物:含氟超滤膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。

6.无机材料:无机超滤膜材料主要包括陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛膜、多孔玻璃膜制备所需的碳分子筛、不锈钢粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。无机膜具有优良的热稳定性、化学稳定性和机械性能。


超滤膜分离是一种物理的分子筛分过程,所以它具有分离物无相际间变化,无质变等优点,特别适合保持风味和热敏性物质处理。选择超滤膜性能的优劣,主要取决于膜材料和成膜工艺条件,其中,膜材料是决定膜性能的主要参数。

❷ 高分子分离膜的成分是什么

传统的分离物质的技术,不论筛分、沉淀、过滤蒸馏、结晶、吸附和离子交换等,都需要消耗大量的能量,而且分离的结果往往不满意。近代的高分子分离膜不仅以它的孔径大小不同而分离大小不同粒子,更由于它们某些特有的功能而能有效地进行分离。

高分子分离膜,是一种高分子薄层物。膜有固态,也有液态。1846年,德国学者会拜思用硝基纤维素制成第一张高分子膜。1920年,麦克戈达开始观察和研究反渗透现象。30年代,人们将纤维素膜用于超滤分离。40年代,离子交换膜开发和利用及电渗析方法建立。50年代,加拿大学者萨里拉简研究反渗透。1960年,洛伯和萨里拉简成功地制备具有完整表皮和高度不对称的第一张高效能的反渗透膜,为该法奠定了基础。70年代以来,超滤膜、微滤膜成功地开发和应用,有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。

用于分离膜的高分子材料主要有聚酸胺类、聚酸亚胺类、聚砜类、聚乙烯酸类、丙烯类衍生物聚合物及纤维素类等,有关的共聚物和共混物也可作为膜材料用。各种高分子分离膜已广泛用于核燃料及金属提炼,气体及烃类分离,海水及苦咸水淡化,纯水及超纯水制备,环境保护和污水处理,人工脏器的制造,生物制品提纯以及医药、食品、农业、化工等各个领域中。(摘自《国民科普大课堂》)

❸ 目前主流的高分子膜分离材料是那些

聚砜 是目前使用的比较多的材料,主要在中空纤维膜和少量的卷式膜中使用内。(UF)
PVDF 目前中空纤维膜中使用的容非常多。但是国内没有一家过关的。(MF)
PES 卷式膜中使用的比较多。(UF)
PAN 目前使用在中空纤维膜。(UF)

RO方面不太清楚

❹ 超滤膜有什么作用

超滤膜的作用十分广泛。由于其具有分离,浓缩,纯化生物制品的特性,灵活的被运用于超纯水的终端处设备装置以及血液处理和废水处理等领域。
随着技术的日渐进步,超滤膜的过滤功能已得到了大大的提升。到了今天,涉及到了过滤设备的行业基本上都能够用到。如,在工业用水中用于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物;在饮用水中用于纯水与超纯水制备的终端处理;工业用水中用于分离饮用水、矿泉水净化;发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清;果汁浓缩、分离;大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清;工业废水与生活污水的净化和回收;电泳漆的回收等行业。
超滤膜的作用在这些领域得到了最大化的体现,为人类社会的过滤事业做出最为价值的贡献。
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。

❺ 超滤膜有哪几种材质,哪几种规格的啊请知道的朋友告诉我一下,谢谢。

超滤膜的材质:

PAN材质:

PAN是较早应用的一种膜材料,本身为种亲水性材料,易于版成膜。但强度低,脆性权大,耐酸碱程度较弱,但制膜成本低。

应用于净水过滤,尤其是家用净水器。

PVC材质

强度和伸长率比PAN好,不易断丝,材料来源广泛,价格低廉。缺点是非亲水性材料,需亲水改性才能制成性能优良的超滤膜。

应用于净水过滤,工业水处理

PS材质

具有良好的化学稳定性,耐酸碱性好,透水性能较好,强度比较好,耐高温,生物融合好,但原料价格很较高,可做很低的截留分子量的超滤膜。

适合特殊物料分离,浓缩提纯以及耐高温的特殊应用。

PVDF材质

此种材质最大特点是,伸长率极高,不易断丝。耐酸碱性很好,抗污染性强,耐化学清洗及耐高浓度的余氯溶液。其缺点是材料成本很高,过滤精度低,表面强度低。

适合工业废水处理的应用。

PP材质

材料价格低,制膜过程环保,低耗,成本低,耐酸碱性很好,耐有机溶剂。通常采用拉伸法生产,达到微滤级,过滤精度低,容易受污染,不易反洗恢复,强拉伸强度高,膜面积大。

应用于净水过滤,污水处理。

❻ 高分子膜材料有哪些

膜材料是膜结构建筑工程中最重要的组成部分,它的作用是与钢筋和混凝土等同的。膜材料是由基布和涂层形成的复合材料,按防火性能一般分为A种、B种、C种三类,其中A种膜材料不燃,B种膜材料燃烧但是不会烧穿,C种膜材料燃烧但是不蔓延。今天小编将给大家详细介绍一下几种材料的区别。
1、A种膜材料
A种膜材料是指在玻璃纤维编织成的基布上涂敷PTFE(聚四氟乙烯)树脂(PTFE树脂的含量在90%以上)而形成的复合材料。一般要求玻璃纤维基布的重量在150g/㎡以上,涂层重量在400 g/㎡以上1100 g/㎡以下,膜材料的厚度在0.5mm以上。其中,玻璃纤维根据粗细不同分为很多种,一般以玻璃纤维的直径(微米μ)的不同来分类。按纤维的粗细可分为B纱(3μ),D纱(5μ),DE纱(6μ),E纱(7μ),G纱(9μ),H纱(10μ),K纱(13μ)。玻璃纤维的直径越细,用其织成的纱线强度越强,柔性越好。用于永久性膜结构建筑的PTFE膜材料采用的玻璃纤维是最细的B纱(3μ)。
2、B种膜材料
B中膜材料是指在玻璃纤维编织成的基布上涂敷聚氯乙烯(PVC)树脂、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)等涂层(包括贴氟树脂薄膜)而形成的复合材料。一般要求玻璃纤维基布的重量在150g/㎡以上,涂层重量在400 g/㎡以上1100 g/㎡以下,膜材料的厚度在0.5mm以上,并要求进行防火处理。
3、C种膜材料
C种膜材料是指在聚酰胺(PA)纤维、芳族聚酰胺(PAr)纤维、聚酯(PET)纤维及聚乙烯醇(PVA)纤维编织成的基布上涂敷聚氯乙烯PVC)树脂、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)等涂层(包括贴氟树脂薄膜)而形成的复合材料。一般要求玻璃纤维基布的重量在150g/㎡以上,涂层重量在400 g/㎡以上1100 g/㎡以下,膜材料的厚度在0.5mm以上,2mm以下。

❼ 超滤膜有哪几种材料啊哪种材料最好

1、PAN(聚丙烯腈)超滤膜:
PAN(聚丙烯腈)超滤膜,亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较好的场合,截留分子量10万。
2、PVC(聚氯乙烯)超滤膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上产量较大的塑料产品之一,价格便宜,应用广泛,聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,可制成多种硬质、软质和透明制品。
PVC材料由于其化学稳定性高, 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能,因此在超滤膜的生产中,PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料,PVC在生产时会加入稳定剂,稳定剂有无毒和有毒之分,也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在,只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂,才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时,其有毒稳定剂的使用量几乎为零,方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。现净水市场,PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。
3、PES(聚醚砜)超滤膜:
PES具有较强的热稳定性和抗氧化性,适用于超滤膜的制备。PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点,可有效去除蛋白质等物质,并且使用寿命长。适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。
4、PP(聚丙烯)超滤膜:
PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中先进的一种技术。中空纤维外径:450-460μm,内径:350-360μm,管壁厚50μm,是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩排除,抗污性中等,可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。
PP(聚丙烯)超滤膜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、PS(聚砜)超滤膜:
PS(聚砜)超滤膜,具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中较高,(爆破压力>0.6Mpa),使用寿命长,正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000),尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯,截留性能稳定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜:
PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜,它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液,经相转化法制备而成。
该种滤芯具有良好的耐热性和化学稳定性,能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒;能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形,正反面孔型孔径一致,孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性,是一种能够用于液体除菌、除微粒又可应用于气体除湿、除尘、除菌过滤的新型精密过滤介质,是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。

❽ 吐温80在高分子超滤膜制备中起啥作用

高分子超滤膜法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中,可以作为工艺过程内的预处容理,也可以作为工艺过程的深度处理。在广泛应用的水处理工艺过程中,常作为深度净化的手段。根据中空纤维超滤膜的特性,有一定的供水前处理要求。因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面,而使膜受到污染。由于超滤膜水通量比较大,被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象,更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。另外,水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。同时对超滤供水温度、 PH 值和浓度等也有一定限度的要求。因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质,满足供水要求条件,以延长超滤膜的使用寿命,降低水处理的费用。

❾ 超滤膜的分类及标准

超滤是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的一种微孔过滤膜。超滤膜采用压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。以膜的额定孔径范围作为区分标准时压力差为推动力的膜过滤可区分为: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(RO)为0.0001~0.001μm。超滤膜的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说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。
又根据膜的致密层是在中空纤维的内表面或者外表面,双分为内压式和外压式。现在应用的为清一色全为外压式。主要优点为单位容积内装填的有效膜面积大,且占地面积小。
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(例如:醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料)、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。由此可知,超滤膜较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。PTFE(聚四氟乙烯):适合水系及各种有机溶剂,耐所有溶剂,低溶解性。具有透气不透水、气通量大、高微粒截留率、耐温性好,抗强酸、碱、有机溶剂和氧化剂,耐老化及不粘、不燃性和无毒、生物相容性等特点。其相关产品广泛应用于化工、医药、环保、电子、食品、能源等领域。水系PES(聚醚砜):具有较高的化学和热稳定性,流速快、耐酸碱能力强(pH范围1-14);具有高机械强度。水系CA(醋酸纤维):适合水溶液,较低的蛋白吸附,流速高,热稳定性强,不适用于有机溶剂,特别适用于水基溶液。有机系尼龙:具有良好的亲水性,耐酸耐碱,抗氧化剂。不仅适用于含有酸碱性的水溶液,更适用于含有有机溶剂,如醇类、烃类、脂类、酚类、酮类等有机溶剂。有机系尼龙:适用于绝大多数有机溶剂和水溶液,可用于强酸,70%乙醇、二氯甲烷等有机溶剂。
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,其中,中空纤维式国内应用较为广泛的一种,其典型特点为没有膜的支撑物,是靠纤维管的本身强度来承受工作压压力的。超滤膜目前广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等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。

❿ 超滤膜是什么

你好,下面是有关超滤膜的介绍,希望对你有用

顺祝您学习进步,望采纳谢谢

超滤膜科技名词定义中文名称:超滤膜英文名称:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定义:膜状的超滤材料。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑网络名片
超滤膜

超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。

目录

简介
产品结构
超滤膜过滤
工艺特点
超滤膜的材料
  1. 简介
  2. 主要应用
超滤膜的分类
  1. 概述
  2. 有机膜
  3. 无机膜
  4. 分类
超滤膜过滤原理
超滤膜的清洗
  1. 超滤设备及工作原理
  2. 应用
在家用机中的应用
市场应用与发展前景
超滤膜的保存展开简介
产品结构
超滤膜过滤
工艺特点
超滤膜的材料
  1. 简介
  2. 主要应用
超滤膜的分类
  1. 概述
  2. 有机膜
  3. 无机膜
  4. 分类
超滤膜过滤原理
超滤膜的清洗
  1. 超滤设备及工作原理
  2. 应用
在家用机中的应用
市场应用与发展前景
超滤膜的保存展开编辑本段简介

超滤膜的工业应用十分广泛,已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中;还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步,其筛选功能必将得到改进和加强,对人类社会的贡献也将越来越大。
编辑本段产品结构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。
编辑本段超滤膜过滤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。
编辑本段工艺特点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。
编辑本段超滤膜的材料简介聚丙烯腈。英文简写PAN。由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。外观为白色粉末状,密度为1.14~1.15g/cm,加热至220~300℃时软化并发生分解。
主要应用聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚丙烯腈纤维的中国商品名。俗称人造羊毛。美国杜邦公司于20世纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维(商品名为奥纶),因染色困难、易原纤化,一直未投入工业化生产。后来在改善聚合物的可仿性和纤维的染色性的基础上,腈纶才得以实现工业化生产。各个国家有不同的商品名,如美国有奥纶、阿克利纶、克丽斯纶、泽弗纶,英国有考特尔,日本有毛丽龙、开司米纶、依克丝兰、贝丝纶等。腈纶密度一般为1.16~1.18克/厘米3,标准回潮率为1.0%~2.5%。纤维的特点是蓬松性和保暖性好,手感柔软,并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纤维,俗称人造羊毛;制毛线、针织物(纯纺或与羊毛混纺)和机织物,尤其适宜作室内装饰布,如窗帘等。在材料学中常以聚丙烯腈为基体来合成多空材料,例如PAN基活性炭。
可以用来制造超滤的材质很多,包括:聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。90年代初,聚醚砜材料在商业上取得了应用;而90年代末,性能更优良的聚偏氟乙烯超滤开始被广泛地应用于水处理行业。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成为目前最广泛使用的超滤膜材料。
编辑本段超滤膜的分类概述超滤膜根据膜材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。
有机膜有机膜主要是由高分子材料制成,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同,可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。目前,市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜。
无机膜无机膜中,陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长,耐腐蚀,但出水有土味,影响口感。同时陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大,有效膜面积大,纯水通量高,操作简单易清洗等优势,被广泛应用于家用净水行业。
分类按膜的外形特征可将超滤膜分为
①平板膜;
②管式超滤膜,内径>lOnm;
③毛细管式超滤膜,内径O.50~10.00nm;
④中空纤维超滤膜,内径<0.5nm;
⑤多孔超滤膜。
编辑本段超滤膜过滤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。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,而最小细菌的体积都在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,
其计算公式为:
S内=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S内为膜丝总内表面积,d为超滤膜丝的内径;
S外为膜丝总外表面积,D为超滤膜丝的外径;
L为超滤膜丝的长度;
n为超滤膜丝的根数。
内压式和外压式中空纤维超滤膜
一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成,一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。
编辑本段超滤膜的清洗膜必须进行定期清洗,以保持一定的膜透过通量,并延长膜的寿命。清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定。通常和反渗透相类似,即先以水力清洗,而后根据情况采用不同的化学洗涤剂进行清洗,例如对电涂材料可以选用含离子的增溶剂,对水溶性有机涂料可以用“桥键”型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀可以用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜表面由无机盐形成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。对于不同的膜组件,可以选用不同的清洗方法,如管式组件可以用海绵球进行机械清洗,中空纤维式组件可以用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理(用NaOH和H2O2等)。
超滤设备及工作原理超滤设备,就是以超滤膜为核心产品,利用多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下,溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质被截留,从而达到筛分溶液中不同组分的目的。
超滤设备以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。其分子切割量(CWCO)一般为6000到50万,孔径为100nm(纳米)。超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为10-200,能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,所用操作压差在0.1—0.5MPa。
应用超滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降,板框过滤,真空转鼓,离心分离,溶媒萃取,树脂提纯,活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作,无相态变化,不产生二次污染。
编辑本段在家用机中的应用一种孔径规格一致,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。
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