超滤膜技术_.docx

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1、超滤膜技术_超滤膜中文名称：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本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布超滤膜超滤膜，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220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。简介超滤膜的工业应用特别广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯

2、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，其挑选功能必将得到改良和加强，对人类社会的奉献也将越来越大。产品构造超滤膜的构造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构造为主的底层，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200250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

3、、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。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。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、微孔膜过滤和逆浸透膜过滤三类。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0.0210m；超滤膜(UF)为0.0010.02m；逆浸透膜(RO)为0.00010.001m。由此可知，超滤膜最适于处理溶液

4、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。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响而得到。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1.141.15g

5、/cm，加热至220300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1.161.18克厘米3，标准回潮率为1.02.5。纤维的特点是蓬松性和保

6、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。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拟多。陶瓷膜寿命长，耐腐蚀，但出水有土

7、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。超滤膜过滤原理1超滤膜筛分经过，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，当原液流过膜外表时，超滤膜外表密布的很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外表微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因此实现对原液的净化、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，因而细菌以及比细菌

8、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，进而实现了净化经过。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=dLnS外=DLn其中：S内为膜丝总内外表积，d为超滤膜丝的内径；S外为膜丝总外外表积，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。应用领域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

9、，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。通常和反浸透相类似，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，例如对电涂材料能够选用含离子的增溶剂，对水溶性有机涂料能够用“桥键型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀能够用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜外表由无机盐构成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。对于不同的膜组件，能够选用不同的清洗方法，如管式组件能够用海绵球进行机械清洗，中空纤维式组件能够用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理用NaOCL和H2O2等。超滤设备及工作原理超滤设备2，就是以超滤膜为核心产品，利用多孔材料的拦截能力，

10、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，进而到达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经过。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，其外表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0.10.5MPa。超滤膜技术在超滤设备中的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

11、心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺经过。该经过为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。编辑本段超滤膜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家用超滤净水机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、微孔膜过滤和逆浸透膜过滤三类。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

12、额定孔径范围为0.0210m；超滤膜(UF)为0.0010.02m；逆浸透膜(RO)为0.00010.001m。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

13、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，您听讲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。它的孔径只要几纳米到几十纳米，也就是讲只要一根头发丝的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220纳米的颗粒。超滤膜的构造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构造为主的底层，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200250微米，属于表层过滤

14、。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。编辑本段我国超滤膜市场应用与发展前景在国外，超滤主要应用于饮用水处理，我国则主要用于工业领域的废水回用，作为反浸透的预处理。目前在国内水工业市场，超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展，大规模废水处理工程将越来越多，为超滤膜技术开拓了广阔的市场空间。目前在国外，已经有很多自来水厂应用超滤技术生产自来水，在国内，由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订

15、以及新规范的出台，超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部（21世纪中国水供求）分析，2020年后我国将开场进入严重的缺水期，而水质污染也逐步成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决将来城市水资源危机的有效途径之一。因而超滤膜在将来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。工业中空纤纤超滤膜参数HM90-2总长度：1210中心距：962直径：90活结直径：DN32膜丝材质：聚丙烯PP、聚乙烯PE壳体材质：UPVC膜丝直径：外径0.5mm、内径0.4mm过滤方式：内压式膜面积：16.8截留分子量Dalton：10000-100000道尔顿初始产水量(t/h)：

16、1.6t/h自来水、井水设计产水量(t/h)：0.55-0.7t/h地表水设计产水量t/h：0.4-0.55t/h中水设计产水量t/h：0.34-0.4t/h原水浊度要求：0.2um颗粒去除率：100%截留分子量80000道尔顿条件下大肠杆菌群去除率：每100ml水样中未发现最大进水压力：0.5Mpa最大跨膜压降：0.2Mpa建议运行压降：0.06-0.1Mpa操作温度：5-45适用PH值：1-14运行形式：全量过滤或错流过滤编辑本段超滤膜的保存超滤膜没有使用前一般都是浸入保护液中进行密封保存以防止湿态膜脱水后产生收缩，膜孔变小，使膜构造毁坏，水通量下降。一、短期保存：超滤膜如暂停使用时少于10天时间应对超滤膜杀菌反冲洗一次，在反冲洗水中参加15ppmml/L的HY-240杀菌剂后再将超滤膜的进水阀、排放阀和调节阀关闭，保持超滤膜的密封和灭菌作用。二、长期保存：超滤膜如长期停止使用时超过10天，先对超滤膜进行杀菌反冲洗一次，然后在超滤膜内注入HY-310保护液后密封保存最好是RO水。词条图册更多图册