超滤的基本信息

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),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,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,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复 。
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一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。
超滤起源于是1748年 , Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液,当施加一定压力时,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 。浓差极化乃是膜分离过程的自然现象,如何将此现象减轻到最低程度 , 是超滤技术的重要课题之一 。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 。超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一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为3x10000—1x10000的物质 。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时 , 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 。也就是说,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,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制 。为此 , 需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件 , 最大限度地减轻浓差极化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法 。
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 。超滤是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 。超滤膜元件采用世界著名膜公司产品,确保了客户得到目前世界上最优质的有机膜元件,从而确保截留性能和膜通量,超滤设备控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计,结合先进的控制软件,现场在线集中监控重要工艺操作参数,避免人工误操作,多方位确保系统长期稳定运行 。
由于每根超滤组件在出厂前加入保护液,使用前要彻底冲洗组件中的保护液,先用低压(0.1MPa)给水冲洗1小时,然后再用高压(0.2MPa)给水冲洗1小时 , 无论低压还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部打开 。在使用产水时,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂 。
超滤设备系统回收率高 , 所得产品品质优良,可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩 。系统制作材质采用卫生级管阀,现场清洁卫生 , 满足GMP或FDA生产规范要求 。系统工艺设计先进,集成化程度高,结构紧凑 , 占地面积少,操作与维护简便 , 工人劳动强度低 。
处理过程无相变,对物料中组成成分无任何不良影响,且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态,特别适用于热敏性物质的处理,完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端 , 有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分 。
超滤组件要轻拿轻放,并注意保护,由于超滤组件是精密器材 , 所以在使用安装时要小心,要轻拿轻放,更不能甩坏 。组件若停用,要先用清水冲洗干净后,加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌,并密封好 。如冬天组件还要进行防冻处理,否则组件可能报废 。
超滤设备系统能耗低 , 生产周期短,与传统工艺设备相比,设备运行费用低,能有效降低生产成本 , 提高企业经济效益 。
超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶 。在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等 。超滤法也有一定的局限性 , 它不能直接得到干粉制剂 。对于蛋白质溶液 , 一般只能得到10~50%的浓度 。过滤膜根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同,可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种 。微孔过滤所用的操作压通常小于2×10^5 Pa,膜的平均孔径为500埃~14微米,用于分离较大的微粒、细菌和污染物等 。超滤所用操作压为1×10^5 Pa~6×10^5 Pa , 膜的平均孔径为10-100埃,用于分离大分子溶质 。反渗透所用的操作压比超滤更大,常达到20×10^5 Pa~70×10^5 Pa , 膜的平均孔径最小,一般为10埃以下,用于分离小分子溶质,如海水脱盐,制高纯水等 。
反渗透水处理设备,反渗透简称ro,是六十年代发展起来的一种膜分离技术,其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜,水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的,由于它与自然界的渗透方向相反,因而称它为反渗透 。
反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类 。该方法具有运行成本低、操作简单、自动化程度高、出水水质稳定等特点,与其他传统的水处理方法相比具有明显的优胜法,广泛运用于水处理相关行业 。反渗透水处理设备系统组成:
1、预处理
包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等 。
其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质,达到反渗透的进水要求 。预处理系统设备配置该根据原水的具体情况而定 。
2、RO反渗透主机
主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成 。其为反渗透纯水设备核心 , 主要作用是利用反渗透膜去除水中的盐分及杂质,制出满足使用要求的纯水 。
3、后处理是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置 。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备 。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高,使之满足使用要求 。
4、清洗系统
主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成 。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时,需要对反渗透进行清洗使之恢复功效 。
5、电气控制
【超滤的基本信息】
是用来控制整个反渗透系统正常运行的 。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜 。