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超濾裝置
  • 所屬分類:水處理設備
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  • 發布日期:2020-1-7
詳細介紹

產品簡介:

    超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000AO之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位溶器內充填密度高,占地面積小等優點。

    在超濾過程中,水深液在壓力推動下,流經膜表面,小于膜孔的深劑(水)及小分子溶質透水膜,成為凈化液(濾清液),比膜大的溶質及溶質集團被截留,隨水流排出,成為深縮液。超濾過程為動態過濾,分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積,超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡,且通過清洗可以恢復。

    超濾起源于是1748年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當施加一定壓力時,溶液(水)透過膜,而蛋白質、膠體等物質則被截留下來,其過濾精度遠遠超過濾紙,于是他提出超濾一語,1896年,Martin制出了第一張人工超濾膜,其20世紀60年代,分子量級概念的提出,是現代超濾的開始,70年代和80年代是高速發展期,90年代以后開始趨于成熟。我國對該項技術研究較晚,70年代尚處于研究期限,80年代末,才進入工業化生產和應用階段。

    超濾裝置如同反滲透裝置,有板式、管式(內壓列管式和外壓管束式)、卷式、中空纖維式等形式。濃差級化乃是膜分離過程的自然現象,如何將此現象減輕到最低程度,是超濾技術的重要課程之一。目前采取的措施有:1提高膜面水流速度,以減小邊界層厚度,并使被截留的溶質及時由水帶走;2采取物理或化學的洗滌措施。

工作原理:

    超濾是一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而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、顆粒和分子量相對高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3×10000—1×10000的物質。當被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時,水分子和分子量小于300-500的溶質透過膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留,從而使水得到凈化。也就是說,當水通過超濾膜后,可將水中含有的大部分膠體硅除去,同時可去除大量的有機物等。

    超濾原理并不復雜。在超濾過程中,由于被截留的雜質在膜表面上不斷積累,會產生濃差極化現象,當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層,使膜的透水量急劇下降,這使得超濾的應用受到一定程序的限制。為此,需通過試驗進行研究,以確定最佳的工藝和運行條件,最大限度地減輕學差極化的影響,使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。

分   類:

    過濾膜根據所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同,可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小于4 x 10-4Pa,膜的平均孔徑為500埃-14微米,用于分離較大的微粒、細菌和污染物等。超濾所用操作壓為4×10-4Pa~7×10-sPa,膜的平均孔徑為10-100埃,用于分離大分子溶質。反滲透所用的操作壓比超濾更大,常達到35×10-5Pa - 140×10-5Pa,膜的平均孔徑最小,一般為10埃以下,用于分離小分子溶質,如海水脫鹽,制高純水等。

性能特點:

    超濾技術的優點是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍干燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。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。

工藝流程:

各預處理工藝的作用:

    1.石應砂過濾器可以去除水中的雜質泥沙、等懸浮物,由于原水為河水,懸浮物,膠體經過石應砂過濾器處理,濁度可達到飲用水標準。

    2.活性炭過濾器的填料具有的豐富的毛細孔對水中的大分子有機物、余氯、鐵氧化物等膠體物進行吸附過濾,去除從前級泄漏過來的小分子有機物等,保障膜系統的進水水質要求,為后續處理減壓。   

    3.保安過濾器 中裝填50umpp棉濾芯,可以過濾去除前級過濾泄漏的一些細小顆粒物和破碎的濾料,以防止這些顆粒物在泵的加速作用下擊穿膜元件,造成過濾時膜組件的泄漏。

超濾膜:

    超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來迭用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即現在常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm  和0.025mm。近幾年來生產了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔“皮膚層“(厚約0.1mm - 1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的“海綿層”組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機械強度。由于皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質阻塞而導致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物制成。近年來為適應制藥和食品加工上滅菌的需要,發展纖維型的各向異性膜,側如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯艚膜等。這種膜在pH1 -14都是穩定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩定的,若使用恰當,能連續用1-2年。暫時不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% NaN3中保存。

    超濾膜的基本性能指標主要有:水通量[cm3/(cm2  h)];截留率(以百分率%表示);化學物理穩定性(包括機械強度)等。


超濾膜是利用納米級的物理孔徑在一定的壓力作用下,對料液中的物質進行分離、凈化、純化和濃縮的一個純物理過程,它不引起分離物質化學性質的變化,是一種非常安全和可靠的過濾和濃縮方法。

超濾的作用非常廣泛,它可以去除懸浮物、膠體、色度、濁度、有機物、細菌和大腸桿菌等雜質。隨著制膜工藝的發展,超濾的用途也越來越廣泛,目前超濾膜技術已經用于海水淡化、中水回用、反滲透系統的預處理、冷凝水處理和超純水制備中,超濾技術與常規預處理相比,具有標準化設計,投入少,產量高,無需連續加藥,穩定性高,需勞動力少,占地面積小,自動化程度高,操作方便等優點。

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