超濾納濾微濾技術

超濾技術
超濾技術是通過膜表面的微孔結構對物質進行選擇性分離。當液體混合物在一定壓力下流經膜表面時,小分子溶質透過膜(稱為超濾液),而大分子物質則被截留,使原液中大分子濃度逐漸提高(稱為濃縮液),從而實現大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統是以超濾膜絲為過濾介質,膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留,從而達到凈化和分離的目的。
超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領域發揮著越來越重要的作用。超濾技術在酒類和飲料的菌與除濁,藥品的除熱原以及食品濃縮過程中均起到關鍵作用。
超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊,一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米,截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米,截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米,或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應該定義為微濾膜或精濾膜。
一般用于水處理的超濾膜標稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton,而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、和除熱源等領域。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據其管徑的不同又分為中空纖維、毛細管和管式。目前市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細管式為主,個別工程中使用的中空纖維(內徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統連接的組件稱為超濾膜組件。中空纖維超濾膜組件分為內壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求,因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時,膜表面液體的流速極不均勻,影響膜表面的沖洗效果,因此常用于水處理的超濾膜還是內壓式組件結構較具有優勢。
超濾特點
中空纖維超濾膜由于其特殊的性質廣泛應用在礦泉水的制備;反滲透設備的預處理;自來水凈化處理;海水淡化的預處理;廢水回用的凈化處理;去除水中的膠體等;濾除中藥提取液中的大分子量雜質、蛋白質和多糖,后制得中藥制劑;對中藥有效成分進行濃縮,濾除藥液中水分和小分子量雜質;低度白酒去濁;果酒、啤酒及其他酒類的精制;凈化茶汁,制備濃縮茶;針劑、大輸液除熱源;濃縮人體血清。超濾技術具有以下特點:1. 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的物質,如酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 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. 超濾過程僅采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、易于控制和維護。
5. 超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
超濾原理
中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多的,中空纖維毛細管,兩端相通,管的內徑一般在0.2mm左右,有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型透析袋,增大了滲透的表面積,提高了超濾的速度。中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中為成熟與先進的一種技術。中空纖維中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質的分子量比較大,截留分子量可達幾千至幾十萬。
原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮水排除,不致堵塞膜表面,可長期連續運行。超濾膜是早開發的高分子分離膜之一。
超濾技術是一種廣泛用于水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置占地面積小。

特性
1)不銹鋼卡箍結構,承壓能力更強,有效防止中型超濾系統瞬間的高壓和沖擊所導致的爆裂和漏水。2)殼體選用高韌性的UPVC材料,該材料具有良好的抗老化.耐酸堿及化學穩定性的特點,適用廣泛的工況條件。
3)采用獨特的7扇區裝絲工藝,使殼體內布水均勻。
4)裝填膜絲5000根,有效膜面積,遠高于同類產品的有效膜面積,從而單支組件的水通量更大。
5)進出水口均為國家標準DN32的接口口,四個活結螺紋端蓋都是統一尺寸規格,安裝維護方便。
6)膜的有效面積大,水通量大,純水通量3500升,遠高于國內同種規格產品。
超濾膜的清洗:
中空纖維超濾膜在連續正常運行過程中,必須定時、定期進行各種方法的清洗。目前常用的清洗方法主要有下列幾種:背壓反沖洗法:以潔凈的水,從超濾液側進入向正面進行沖洗,由于膜的正反方向耐壓程度不一,一般只能以低壓進行反沖洗,反沖洗強度不大,效果不大。必須選擇耐壓強度較高的膜,以較高的壓力,較大的流量進行反沖洗,效果好。沖洗時間30~60秒即可。
等壓水力沖洗法:關閉超濾水出口閥門,全開濃縮水出口閥門,使膜面流速增大,對去除表面附著松軟物質較為有效。
化學清洗法:根據膜表面污染物質的種類,選擇適當的化學藥品與之進行溶解、氧化或其他化學反應達到去除的目的。常用的化學藥品的選擇必須根據膜材料的性質選擇,如酸類、堿類、氧化劑、、表面活性劑以及加酶洗滌劑等。進行方法與正常超濾過程相同,清洗液自原液入口處進入,濃縮液及超濾液全部返回清洗液容器,循環后排放,以凈水洗凈即可。
超濾是采用中空纖維過濾新技術,配合預處理過濾自來水中雜質;超濾微孔小于0.01微米,能徹底濾除水中的、鐵銹、膠體等有害物質,保留水中對人體有益的微量元素和礦物質。超濾膜過濾使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。
應用領域
1、市政、電力、鋼鐵、石化、紡織、食品等領域污水深度處理回用及生產工藝用水處理;2、市政給水凈化處理;
3、海水淡化及反滲透系統預處理;
4、食品及生物制藥等領域凈化、濃縮與分離。

納濾技術
納濾技術是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術, 其截留分子量在80-1000的范圍內,孔徑為幾納米,因此稱納濾?;诩{濾分離技術的特性,其在制藥、生物化工、 食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。膜分離技術被稱為"二十一世紀的水處理技術",自70年代應用于水處理領域后,得到了廣泛的研究和發展,受到各國水處理工作者的普遍關注,開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術開發、應用。在給水處理領域應用廣泛的是一系列的低壓膜,如納濾膜、反滲透膜等。其中,納濾膜法水處理技術以其特殊的優勢,獲得了各國的水處理工作者的普遍關注,在水處理技術的研究和開發領域取得了可喜的成績。納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術,是超低壓反滲透技術的延續和發展分支。一般認為,納濾膜存在著納米級的細孔,且截留率大于95%的分子約為1nm,所以近幾年來這種膜分離技術被命名為:Nanofiltration,簡稱:NF,中文譯為:納濾。在過去的很長一段時間里,納濾膜被稱為超低壓反滲透膜(LPRO:LowPressureReverseOsmosis),或稱選擇性反滲透膜或松散反滲透膜(LooseRO:LooseReverseOsmosis)。日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進行了具體的定義:操作壓力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜[1]?,F在,納濾技術已經從反滲透技術中分離出來,成為介于超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術,己經廣泛應用于海水淡化、超純水制造、食品工業、環境保護等諸多領域,成為膜分離技術中的一個重要的分支。
微濾技術
微濾是一種精密過濾技術,微濾膜分離技術始于19世紀中葉,是以靜壓差為推動力,利用篩網狀過濾介質膜的"篩分"作用進行分離的膜過程。實施微孔過濾的膜稱為微濾膜。微濾膜是均勻的多孔薄膜,厚度為90~150 μm,過濾粒徑為0.025~10 μm,操作壓為0.01~0.2 MPa。微濾膜的主要技術優點是:膜孔徑均勻、過濾精度高、濾速快、吸附量少、無介質脫落等。微濾膜主要用于截留懸浮固體、超濾膜主要用于截留大分子有機物、蛋白、多肽等。
微濾技術主要應用于食品飲料、醫藥衛生、電子、化工、環境監測等領域,如科研和環保部門對水和空氣的檢測分析、電子工業的空氣和純水凈化、食品工業食用純凈水制造、醫藥和制藥業用水的除微粒等。
微濾技術的特點
①膜分離過程不發生相變化,因此膜分離技術是一種節能技術。②膜分離過程是在壓力驅動下,在常溫下進行分離,特別適合于對熱敏感物質,如酶、果汁、某些藥品的分離、濃縮、精制等。③膜分離技術適用分離的范圍大,從微粒級到微生物菌體,甚至離子級都可以。④膜分離技術以壓力差作為驅動力,因此采用裝置簡單,操作方便。