超滤膜包扩散流测试

❶ 超滤机怎么测水质

家用净水器检测净化后的水质就是检测净水器过滤水的水质。
检测水质的方法有：
1、检测水中的余氯：
先准备余氯测试剂，然后准备两杯15ml水，一杯是净化后的水，一杯是普通的自来水，分别在两杯水中加入2滴的余氯测试剂，水的颜色就会发生变化，余氯测试剂的说明书上有余氯颜色对比卡，按照水的颜色找到对应的颜色图案，就知道余氯的含量了。还可以把两杯水进行颜色对比，颜色深的余氯含量较高。
2、检测水中的有机物细菌病毒：
影响水质的不仅仅是余氯，更多的是有机物、重金属等污染，要检测这些污染是否已被净水器去除，我们需要用到水质电解器。同样我们先准备两杯水，一杯为净化水，另外一杯为自来水，然后我们把水质电解器的铝棒和铁棒放入水中，插上电源按上开关，通电0.5-1分钟左右，再断开电源，这时我们会发现两杯水的颜色发生变化。水的颜色越浅，水质就越好，反之就越差。我们还可以根据水的颜色与电解水质说明书上颜色对比，判断出水中含哪一种杂质还比较多。
3、tds值检测：
世面上还有一种检测水质的工具-tds笔，我们先来了解tds的概念，tds即为溶解的固体总量，单位为毫克/升。水中溶解的固体越多，那么水的tds值就越高，水质也就越差。检测水的tds值我们通常用tds笔，使用方法很简单，只要将笔头插入水中，电子显示屏数值稳定以后，按住hold键即可。数值越低，水的纯度越高。一般纯水机过滤水的tds值为20左右。太高则不正常，可能是纯水机失效或tds笔质量问题。
注意：上面两种检测水质的工具均可在网上购买到，我们在买净水器时顺便购买即可，检测水质时，应在正常使用净水器一周左右的时间检测，那样更加准确。平时我们也可每隔一段时间检测一下水质，看是否需要清洗或者更换净水器滤芯。
延伸阅读：
使用日常净水器注意问题：
1、净水器使用后应一直保持超滤膜滤芯处于湿润状态。如果超滤膜滤芯干化，会导致产水量急剧下降并且无法恢复。
2、超过三天不使用净水器，再次使用时应对净水器反复进行顺冲洗2-5分钟，直到净水器内的存水排尽为止。
3、在自来水停水的情况下，请先打开排污水龙头将自来水管内的泥沙、铁锈等排尽后，再打开净化水龙头使用净水。
4、净水器的总产水量与净水器的进水水质有关，如果净水器进水水质较好，则总产水量会上升，反之进水水质差，则总产水量会下降，相应的滤芯使用寿命会略短。
5、净水器使用时，经常对净水器进行冲洗，可有效延长净水器的使用寿命。
6、长期使用净水器，其产水量会逐渐下降，但产水水质仍然合格，可放心使用。
7、净水器发生故障时请立即关闭自来水进水阀，切断净水器的进水，请勿自行拆卸。

❷ 超滤膜的截留分子量如何测定

一般用葡聚糖标定 ，用西格玛的标准分子量的葡聚糖

❸ 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。

❹ 什么是超滤

超滤膜属于毛细管式中空纤维膜，是以高分子材料经特殊的膜制造工艺生产的不对称半透回膜，它是答一种不产生相变的分离方法，其所用的制膜材料为改性PVC、PAN或者PVDF，具有良好的机械性能和耐热、耐化学性能以及较强的抗污染能力。它的切割分子量为10万道尔顿，超滤膜丝内径0。 9mm，外径1。6mm，属内压式过滤，即原液先进入中空膜丝内部，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空膜丝，从而滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。

❺ 超滤膜的分类方法

按膜的材料分类
天然膜：生物膜、天然物质改性或再生制成的膜分类
合成膜：无机膜、高分子聚合物膜
按膜的结构分类：
多孔膜：微孔介质、大孔膜
非多孔膜：无机膜、高分子聚合物膜
液膜：无固相支撑型又称乳化液膜；有固相支撑型又称固定膜、液膜
按膜的功能分类
分离功能膜：气体分离膜、液体分离膜、离子交换膜、化学功能膜
能量转化功能膜：浓差能量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、分类转化膜、导电膜
生物功能膜：探感膜、生物反应器、医用膜
按膜的用途分类
气-相系统用膜：伴有表面流动的分子流动、气体扩散、聚合物膜解扩散流动、在溶剂化聚合物膜中扩散流动
气-液系统用膜：大孔结构
（移去气流中的雾沫夹带或将气体引相）、微孔结构制成超细孔过滤器）、聚合物（气体扩散进入液体或从液体中移去某种气体）
液-液系统用膜：气体从一种
液相进入另一液相、溶质或溶剂从液相渗透到另一液相
气-固系统用膜：用膜除去气体中的颗粒
液-固系统用膜：大孔介质过滤淤浆、生物废料处理、破乳
固-固系统用膜：基于颗粒大小的固体筛分
按膜的作用机理分类
吸附性膜：多孔膜（多孔石英玻璃、活性炭、硅胶等）、反应膜（膜有能与渗透过来的物质发生反应的物质）
扩散性膜：
聚合物膜扩散性的溶解流动）、金属膜（原子状态扩散）、玻璃膜（分子状态的扩散）
离子交换膜：阳离子交换树脂膜、阴离子交换树脂膜
选择渗透膜：渗透膜、反渗透膜、电渗析膜
非选择性膜：加热处理的微孔玻璃、过滤型的微孔膜

❻ 超滤的应用

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 。 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。
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。
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 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。 (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。
压力是超滤系统的一个重要参数，故在压力表选择时，要注意其精度和耐用性。压力表量程的选择，以使用压力能使指针处于刻度盘的1/2～2/3位置为宜，并要考虑水锤对压力表的冲击。

❼ 超滤中的浓差极化现象分析

什么是浓差极化？

在压力驱动膜过程中，由于料液中水透过膜，而溶质被膜阻留，使膜表面上溶质的浓度升高。在浓度梯度作用下，溶质从膜表面向本体溶液反向扩散，形成边界层，使流体阻力和渗透压增加，从而导致溶剂透过通量减小。

当溶剂向膜表面流动引起的溶质流动速度与由浓度梯度引起的溶质向本体溶液的扩散速率达到平衡时，在膜表面附近形成一个稳定的浓度梯度区，膜表面浓度C2高于主体溶液浓度C1，这一区域称为浓差极化边界层，这一现象叫浓差极化；C2/C1叫浓差极化度。

浓差极化的危害

1. 浓差极化使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压的增大，从而减小传质驱动力。

2. 当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，会在膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力。

3. 膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。

4. 当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解，恶化膜的性能。

5. 严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，运行恶化。

浓差极化防治

既然超滤膜的浓差极化现象危害如此之大，那么怎么防止浓差极化现象的恶化呢？

主要防治途径：

1. 加强进料的预处理。

2. 选择合适膜组件：组件结构；加入紊流器；料液横切流向设计；螺旋流。

3.合理的过程设计：料液脉冲流动；提高流速。

4.合适的操作参数的选择：适当提高进料液温度以降低粘度，增大传质系数等。

超滤膜的浓差极化不仅会使膜通量减小，不及时处理还会引起膜的性能恶化，寿命大大减少，因此做好日常的维护工作及其重要的~

❽ 超滤膜测水通量目的

超滤膜的水通量直接决定了装置的设计总膜面积、装置规模及投资额。影响超回滤膜透过通量的主要答因素有操作压力、料液浓度、膜表面流速、料液温度、膜清洗周期。上述参数的最佳组合是保证超滤系统产水通量、装置稳定运行的重要条件。对每一种废水，膜水通量与上述参数的关系须通过小试及放大试验取得和确定。

❾ 超滤膜如何检测质量

透气率检测：
(一)抽样方法抽样方法抽样方法抽样方法：
1.随机抽取2根中空纤维膜。其中一根膜对折后穿入样品架子，使架子中膜的有效长度为40cm(架子分为两边，各长为10cm)，用环氧胶将孔封住。按此方法做两个样品。
2.在生产工艺稳定、生产正常情况下，按以上比例抽检;非正常情况下可提高抽检比例。
(二)检验方法：
1.内径、壁厚测定壁厚测定壁厚测定壁厚测定：显微镜检测，用刀片切一段2mm左右的膜竖立在载玻片上，放大10×10的倍数测定样品的内径、壁厚，至少测试样品三段，记录，取平均值计算。
2.透气率测定步骤透气率测定步骤透气率测定步骤透气率测定步骤：
(1)将样品装入透气率测定仪的渗透池内，旋紧;
(2)确认透气率测定仪的进样阀、进样调节阀和U形差压计进气阀处于关闭状态;
(3)开N2钢瓶，调节钢瓶输出压力为0.3~0.55Mpa;
(4)开透气率测定仪进样阀，缓慢调节进样调节阀，至压力表读数为0.2kgf/cm2;
(5)系统气密性检验：用皂沫检验所有管路、接头、阀门和密封面，不得有漏气点;
(6)缓慢开启U形差压计进气阀，调节进样调节阀至U形差压计读数为15.0cmHg;
(7)按压皂沫流量计下端的鼓泡橡胶头，使皂沫产生，沿皂沫流量计内壁上行使其内壁充分湿润;
(8)控制皂沫流量计产生单个气泡，用秒表记录单个气泡通过一定体积所需时间;
(9)每一样品测完后，关进样阀和U形差压计进气阀，换下一个样品装入渗透池，重复(1)~(9)操作;
(10)每天所有样品测完后，关N2钢装，并将管路中剩余气体排空;(11)每天测试时，先测保留样的透气率，作为参照;
(11)每个样品至少重复三次，取平均值计算。

❿ 超滤膜孔径如何测定

超滤膜孔径的测定微孔滤膜的孔径分离效率是关键所在，所以评价滤膜孔径甚为重要。

目前大致采用以下方法：

一、直接测量法

1.直接法测膜孔径

（1）电子显微镜

扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）电子显微镜表征膜的孔径、孔径分布及膜的形态结构。

制样至关重要。湿膜样品要经过脱水、蒸镀、复型等处理。

逐级脱水法：膜样品用5%饿酸固定，然后在提取器中用CCl4或乙醇逐级脱水，再用环氧树脂包埋固化，最后用超薄切片机切成薄片。适用透射电子显微镜的观察。

低温冷冻脱水法：膜样品放在液氮或其他低温介质中冷冻，使膜样品中的水急速冷冻为细小的结晶，然后在低温（至少低于-60°C）和低真空下，使冷冻的结晶逐级升华。这样制备的膜样品不收缩，经镀金或复型，可用电子显微镜观测。

微滤膜的孔径为0.05-10m，扫描电镜可分辨。

超滤膜的孔径为1nm-30mm，扫描电镜的分辨率低于5-10nmnm，所以采用扫描电镜观测超滤膜的结构是困难的。

透射电镜的分辨率比扫描电镜要高得多，约为3-4A正确制样，高分辨率的透射电镜可以观测超滤膜的表面细微结构。

环境扫描电子显微镜（ESEM），克服了常规SEM的局限性。使湿的、油性的、脏的和不导电的样品不经处理就可直接上机观测。

二、间接测量法

间接法是利用与孔径有关的物理现象，通过实验测出相应的物理参数，在假设孔径为均匀直通圆孔的假设条件下，计算得到膜的等效孔径，主要方法有泡点压力法、压汞法、氮气吸附法、液液置换法、气体渗透法、截留分子量法、悬浮液过滤法。

泡点法：

泡点压力所对应膜的最大孔径。实测时，膜应被液体完全润湿，否则将带来误差。

亲水性膜采用水为润湿液体；疏水性膜采用醇为润湿液体。

测定步骤

a将样品平行于液面浸入蒸馏水中，使其完全湿润b将滤膜置于测试池上，压上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d开通气源，使压力缓慢上升，当滤膜表面出现第一个气泡并连续出泡时的气体压力值，带入公式可求出样品最大孔径值。

e气泡出现最多时的压力值，带入公式可求出样品最小孔径。

f由最大孔径与最小孔径即可算出平均孔径。

（1）电镜法比较直观，但属破坏性检测，也只能得到局部信息

（2）泡压法（又称气体渗透法）只局限于测定膜孔中的最大孔径，用于小孔径超滤膜的测定时所需压力远高于膜的使用压力，故一般认为只适用于微滤膜的测定。