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详细内容

超濾膜簡介

                    超濾膜圖片.jpg


        超濾(簡稱UF)是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。 超濾是(shi)一(yi)種(zhong)膜分離技術,超濾分離的對象主要為大分子物質,因此,超濾的過濾精度也常以分子的質量單位Dalton(道爾頓)來定義。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬。    

        超濾(lv)膜為多(duo)孔(kong)性不對稱結構。超濾(lv)過(guo)濾(lv)過(guo)程(cheng)是(shi)以膜兩(liang)側壓差(cha)為驅動力(li),以機械(xie)篩分(fen)原理為基礎(chu)的(de)一(yi)種溶液分(fen)離過(guo)程(cheng),使用壓力(li)通常(chang)為0.01~0.3 MPa,篩分(fen)孔(kong)徑(jing)從0.002~0.1μm,截(jie)留分(fen)子量為000~100,000 道爾頓左右。

       超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)起源(yuan)于(yu)1748 年(nian)(nian)(nian)(nian),Schmidt 用(yong)棉花(hua)膠(jiao)(jiao)膜(mo)(mo)(mo)或璐膜(mo)(mo)(mo)分濾(lv)溶(rong)液,當施加一(yi)定(ding)壓力時,溶(rong)液(水(shui)(shui))透過(guo)(guo)膜(mo)(mo)(mo),而(er)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)、膠(jiao)(jiao)體等(deng)物(wu)質(zhi)(zhi)則(ze)被截留(liu)下來(lai),其過(guo)(guo)濾(lv)精度遠遠超(chao)(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)濾(lv)紙,于(yu)是他提出超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)這(zhe)一(yi)術語。1896 年(nian)(nian)(nian)(nian),Martin 制出了(le)第一(yi)張人工超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)。20世紀60 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai),分子(zi)量(liang)級概念的(de)提出,是現代(dai)(dai)超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)的(de)開(kai)始,70 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)和(he)80 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)是高速發展期,90 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)以后開(kai)始趨于(yu)成熟(shu),進入到21 世紀得到廣泛應用(yong)。我國對(dui)該項技術研究較晚(wan),上世紀70 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)尚處于(yu)研究期限,80 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)末(mo),才(cai)進入工業化生產和(he)應用(yong)階段(duan)。近(jin)30 年(nian)(nian)(nian)(nian)來(lai),超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)技術的(de)發展極為(wei)迅速,不但在(zai)特殊溶(rong)液的(de)分離方面(mian)(mian)有獨到的(de)作(zuo)用(yong),而(er)且在(zai)工業給(gei)水(shui)(shui)方面(mian)(mian)也(ye)(ye)用(yong)得越來(lai)越多。例如(ru)在(zai)海水(shui)(shui)淡化、純(chun)水(shui)(shui)及高純(chun)水(shui)(shui)的(de)制備(bei)中,超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)可作(zuo)為(wei)預處理(li)設備(bei),確保反滲透等(deng)后續設備(bei)的(de)長期安全穩定(ding)運行。在(zai)食品飲料(liao)、礦泉(quan)水(shui)(shui)生產中,超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)也(ye)(ye)發揮了(le)重要作(zuo)用(yong)。因為(wei)超(chao)(chao)(chao)(chao)濾(lv)僅去除水(shui)(shui)中的(de)懸浮(fu)物(wu)、膠(jiao)(jiao)體微粒和(he)細(xi)菌等(deng)雜質(zhi)(zhi),而(er)保留(liu)了(le)對(dui)人體健康有益的(de)礦物(wu)質(zhi)(zhi)。

        超濾膜對于細菌和大多數病菌、膠體、淤泥等具有極高的去除率。膜的公稱孔徑越小,去除率越高。超濾膜通常使用的材料都是高分子聚合物。超濾膜材質從最初的不對稱CA膜擴大到現在的PS(聚砜)、鋼襯膠S(聚醚砜)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等。
        膜組件結構有板式、卷式、管式和中空纖維四種,從分離層的位置劃分為:內壓、外壓兩種。中空纖維膜是超濾膜的最主要型式之一,呈毛細管狀,經噴絲紡制而成。其內表面或外表面為致密層,或稱活性層,內部為多孔支撐體。致密層上密布微孔,溶液就是以其組份能否通過這微孔來達到分離的目的。原液在中空纖維膜內孔或外側加壓流動,被過濾液體則從另一側流出。中空纖維超濾膜主要分為:內壓膜、外壓膜兩種。
        超濾裝置主要的作用是分離懸浮物大分子膠體、黏泥、微生物、有機物等能夠對反滲透膜造成污堵的雜質。包括超濾裝置、超濾反洗系統和超濾化學清洗系統等。

        陶氏(shi)超濾的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)按死端過(guo)(guo)濾的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)方(fang)式(shi)考慮(lv),預留單通(tong)錯(cuo)流過(guo)(guo)濾備用(yong)(yong)措(cuo)施。在(zai)水(shui)(shui)質正常(chang)較好時,超濾裝(zhuang)置的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)采用(yong)(yong)死端過(guo)(guo)濾的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)運(yun)行(xing)(xing);一旦水(shui)(shui)質出現異(yi)常(chang)惡(e)化時,可(ke)采用(yong)(yong)單通(tong)錯(cuo)流過(guo)(guo)濾的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)運(yun)行(xing)(xing)。

       超(chao)濾的操作過(guo)程有:產水、反洗(xi)(xi)(xi)、化(hua)學(xue)加強反洗(xi)(xi)(xi)、化(hua)學(xue)清洗(xi)(xi)(xi)等運行方式。反洗(xi)(xi)(xi)用水為超(chao)濾產水,為防止膜(mo)長期運行產生的污染(ran),反洗(xi)(xi)(xi)水采用加入(ru)殺菌(jun)劑和酸處理(li)。產水、反洗(xi)(xi)(xi)均為自動控制(zhi),化(hua)學(xue)加強反洗(xi)(xi)(xi)定(ding)期進行。

一、全流或(huo)死端過濾模式:

    當超(chao)濾(lv)(lv)進水(shui)(shui)(shui)(shui)懸浮物、濁度和COD 低時,比(bi)如潔凈的(de)(de)地(di)表水(shui)(shui)(shui)(shui)、井水(shui)(shui)(shui)(shui)、自來水(shui)(shui)(shui)(shui)和海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)等(deng)水(shui)(shui)(shui)(shui)源,或者(zhe)超(chao)濾(lv)(lv)前設置有(you)(you)較嚴(yan)格(ge)的(de)(de)預(yu)處(chu)理(li),比(bi)如有(you)(you)混凝/澄清器(qi)、砂濾(lv)(lv)器(qi)以及多介質(zhi)(zhi)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)等(deng)較差水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)源,超(chao)濾(lv)(lv)可按照全流過(guo)濾(lv)(lv)模式(shi)操作(zuo)。此過(guo)濾(lv)(lv)模式(shi)與傳(chuan)統過(guo)濾(lv)(lv)類(lei)似,進水(shui)(shui)(shui)(shui)進入超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)組(zu)件,全部透過(guo)膜(mo)(mo)表面(mian)成為產水(shui)(shui)(shui)(shui)從超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)組(zu)件過(guo)濾(lv)(lv)液側(ce)流出。被超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)(mo)截流的(de)(de)懸浮物、膠體和大分(fen)子(zi)有(you)(you)機物等(deng)雜質(zhi)(zhi)通過(guo)定(ding)時氣擦洗(xi)、水(shui)(shui)(shui)(shui)反洗(xi)和正洗(xi)以及定(ding)期的(de)(de)化學清洗(xi)過(guo)程(cheng)排(pai)出膜(mo)(mo)組(zu)件。

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二(er)、錯流過濾(lv)模式:

    當超(chao)濾(lv)(lv)進(jin)水(shui)懸(xuan)浮(fu)(fu)物、濁(zhuo)度(du)較高(gao)時,比如污水(shui)或者污水(shui)回(hui)(hui)用(yong)處理應用(yong),超(chao)濾(lv)(lv)可(ke)按照(zhao)錯流(liu)(liu)過濾(lv)(lv)模式操作(zuo)。進(jin)水(shui)進(jin)入超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)組(zu)(zu)(zu)件,部分(fen)透過膜(mo)表面成為(wei)產(chan)水(shui),另一部分(fen)則夾(jia)帶懸(xuan)浮(fu)(fu)物等雜質排出(chu)膜(mo)組(zu)(zu)(zu)件成為(wei)濃水(shui),排出(chu)的(de)(de)(de)濃水(shui)重新加壓后又(you)循環回(hui)(hui)到(dao)膜(mo)組(zu)(zu)(zu)件內,保持(chi)膜(mo)表面較高(gao)流(liu)(liu)速產(chan)生的(de)(de)(de)剪切力,把膜(mo)表面上截流(liu)(liu)的(de)(de)(de)懸(xuan)浮(fu)(fu)物等雜質帶走,從而(er)使污染層保持(chi)在一個較薄的(de)(de)(de)水(shui)平。

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