超滤详解(一)

2021-07-22  来自: 环保水圈 浏览次数:62

超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一,以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在201000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位容器内充填密度高,占地面积小等优点

超滤

 

第 一章  超滤概述

    一、超滤定义及起源

超滤是采用中空纤维过滤新技术,配合三级预处理过滤清除自来水中杂质;超滤微孔小于0.01微米,能滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质,保留水中原有的微量元素和矿物质。

(一)超滤定义

超滤是一种加压膜分离技术,即在压力下,使小分子溶质和溶剂穿过有孔径的特制薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一大分子与小分子分离为目的

在超滤过程中,水溶液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的溶剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质被截留,随水流排出成为浓缩液。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。

(二)超滤起源

超滤起源于是1748年,科学家Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液,当施加压力时,溶液(水)透过膜,而蛋白质胶体等物质则被截留下来,其过滤精度远远超过滤纸,于是他提出超滤一语1896年,Martin制出了第 一张人工超滤膜,其20世纪60年代,分子量级概念的提出,是现代超滤的开始70年代和80年代是高速发展期,90年代以后开始趋于成熟。我国对该项技术研究较晚,70年代尚处于研究期限,80年代末,才进入工业化生产和应用阶段。

超滤装置如同反渗透装置,有板式、管式(内压列管式和外压管束式)、卷式、中空纤维式等形式。浓差化乃是膜分离过程的自然现象,如何将此现象有效减轻,是超滤技术的重要课题之一,可采取的措施有:

1提高膜面水流速度,以减小边界层厚度,并使被截留的溶质及时由水带走;

2采取物理或化学的洗涤措施。

二、超滤原理

超滤是一种加压膜分离技术,即在压力下,使小分子溶质和溶剂穿过既定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤原理也是一种膜分离过程原理,超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以既定流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。

超滤原理并不复杂。在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差化现象,当膜面溶质浓度达到某种程度即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到限制。为此,需通过试验进行研究,以确定工艺和运行条件,有效减轻浓差化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透处理方法

超滤是一种膜分离技术,(UItrafil-tration 简称UF。能够将溶液净化,分离或者浓缩。超滤介于微滤与纳滤之间,且三者之间无明显的分界线。一般来说,超滤膜的孔径在0.05 um–1 nm之间,操作压力为0.1–0.5 Mpa。主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。超滤膜根据膜材料,可分为有机膜和无机膜。按膜的外型,又可分为:平板式、管式、毛细管式、中空纤维和多孔式。目前家用超滤净水器,多以中空膜为主。

超滤膜的工作以筛分机理为主,以工作压力和膜的孔径大小来进行水的净化处理。以中空纤维为例,以进水方式可分为外压式原水从膜丝外进入,净水从膜丝内制取。反之则为内压式。内压式的工作压力较外压式要低。超滤膜在饮用水深度处理,工业用超纯水和溶液浓缩分离等许多领域中,得到了广泛应用。

关键词: 超滤   详解   衡美   水处理  

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