水处理(lǐ)设备耗材

2018-06-20 02:45:15admin 177094

超滤原理(lǐ)

一、基本内容
超滤原理(lǐ)也是一种膜分(fēn)离过程原理(lǐ)，超滤利用(yòng)一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用(yòng)下截留水中胶體(tǐ)、颗粒和分(fēn)子量相对较高的物(wù)质,而水和小(xiǎo)的溶质颗粒透过膜的分(fēn)离过程。通过膜表面的微孔筛选可(kě)截留分(fēn)子量為(wèi)3x10000—1x10000的物(wù)质。当被处理(lǐ)水借助于外界压力的作用(yòng)以一定的流速通过膜表面时，水分(fēn)子和分(fēn)子量小(xiǎo)于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分(fēn)子等由于筛分(fēn)作用(yòng)被截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可(kě)将水中含有(yǒu)的大部分(fēn)胶體(tǐ)硅除去，同时可(kě)去除大量的有(yǒu)机物(wù)等。

二、超滤膜净水工艺对进水水质技术要素

如今海德能(néng)超滤膜在净水工业应用(yòng)十分(fēn)广泛，以成為(wèi)预处理(lǐ)工艺工程中单元操作之一。可(kě)因為(wèi)水中还有(yǒu)微生物(wù)杂志(zhì)进行净化、分(fēn)离、浓缩等深度处理(lǐ)，而且根据中空纤维超滤膜特性提供前处理(lǐ)要求。

在采用(yòng)超滤膜处理(lǐ)时，其中精密的微结构，截留分(fēn)子级甚至离子级的微粒，用(yòng)浊度来反映水质明显是不精确的。可(kě)有(yǒu)效去除水中含有(yǒu)悬浮物(wù)、胶體(tǐ)、微生物(wù)所还有(yǒu)的杂质。而水中SDI值主要用(yòng)于检测水中胶體(tǐ)和悬浮物(wù)等微粒的多(duō)少，是表征系统进水水质的重要指标。而SDI的值的大小(xiǎo)大致可(kě)反映胶體(tǐ)污染程度，即需进行预处理(lǐ)。

海德能(néng)超滤膜技术对SDI值的降低最為(wèi)有(yǒu)效，特别是较大颗粒对海德能(néng)中空纤维超滤膜有(yǒu)严重的污染，在超滤工艺中必须进行预处理(lǐ)，至于采取何种处理(lǐ)工艺尚无固定的模式，这是因為(wèi)供水来源不同，因而预处理(lǐ)方法也各异。

对于水质中含有(yǒu)5μm以上粒径杂质，滤器必须选用(yòng)5μm过滤精度去除，虽然上述常规过滤技术很(hěn)难去除超滤对这些微粒和胶體(tǐ)有(yǒu)绝对的去除作用(yòng)，但对海德能(néng)中空纤维超滤膜的危害是极為(wèi)严重的。特别是胶體(tǐ)粒子带有(yǒu)電(diàn)荷，是水中物(wù)质分(fēn)子和离子的聚合體(tǐ)，主要是同性電(diàn)荷的胶體(tǐ)粒子相互排斥的结果，所以胶體(tǐ)能(néng)稳定在水中存在。

因此证明，超滤膜在净水工艺处理(lǐ)中发展速度，為(wèi)了超滤膜技术能(néng)开辟工业净水的广阔市场空间，國(guó)内水质污染采用(yòng)超滤技术也越来越多(duō)，是解决未来城市水资源危机的有(yǒu)效途径之一。

超滤膜大多(duō)由醋酯纤维或与其性能(néng)类似的高分(fēn)子材料制得。最适于处理(lǐ)溶液中溶质的分(fēn)离和增浓，也常用(yòng)于其他(tā)分(fēn)离技术难以完成的胶状悬浮液的分(fēn)离，其应用(yòng)领域在不断扩大。以压力差為(wèi)推动力的膜过滤可(kě)區(qū)分(fēn)為(wèi)超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的區(qū)分(fēn)是根据膜层所能(néng)截留的最小(xiǎo)粒子尺寸或分(fēn)子量大小(xiǎo)。采用(yòng)超滤膜以压力差為(wèi)推动力的膜过滤方法為(wèi)超滤膜过滤。

超滤膜最适于处理(lǐ)溶液中溶质的分(fēn)离和增浓，或采用(yòng)其他(tā)分(fēn)离技术所难以完成的胶状悬浮液的分(fēn)离。超滤膜一般為(wèi)高分(fēn)子分(fēn)离膜，用(yòng)作超滤膜的高分(fēn)子材料主要有(yǒu)纤维素衍生物(wù)、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。

东丽超滤膜的结构有(yǒu)对称和非对称之分(fēn)。前者是各向同性的，没有(yǒu)皮层，所有(yǒu)方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤;后者具有(yǒu)较致密的表层和以指状结构為(wèi)主的底层，表层厚度為(wèi)0.1微米或更小(xiǎo)，并具有(yǒu)排列有(yǒu)序的微孔，底层厚度為(wèi)200～250微米，属于表层过滤。工业使用(yòng)的超滤膜一般為(wèi)非对称膜。

超滤处理(lǐ)过程无相变，对物(wù)料中组成成分(fēn)无任何不良影响，且分(fēn)离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用(yòng)于热敏性物(wù)质的处理(lǐ)，完全避免了高温对生物(wù)活性物(wù)质破坏这一弊端，有(yǒu)效保留原物(wù)料體(tǐ)系中的生物(wù)活性物(wù)质及营养成分(fēn)。

超滤设备系统回收率高，可(kě)实现物(wù)料的高效分(fēn)离、纯化及高倍数浓缩。系统制作材质采用(yòng)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。超滤设备系统能(néng)耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，能(néng)有(yǒu)效降低生产成本，提高企业经济效益。

超滤原理(lǐ)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(yòng)受到一定程度的限制。為(wèi)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，使超滤成為(wèi)一种可(kě)靠的反渗透预处理(lǐ)方法。

a． 超滤与传统的预处理(lǐ)工艺相比，系统简单、操作方便、占地小(xiǎo)、投资省、且水质极优，可(kě)满足各类反渗透装置的进水要求。

b． 合理(lǐ)地选择运行条件和清洗工艺，可(kě)完全控制超滤的浓差极化问题，使此预处理(lǐ)方法更可(kě)靠。

c．超滤对水中的各类胶體(tǐ)均具有(yǒu)良好的去除特性,因而可(kě)以考虑扩大到凝结水精处理(lǐ)及离子交换除盐系统的预处理(lǐ)中。

在超滤过程中，水深液在压力推动下，流经膜表面，小(xiǎo)于膜孔的深剂（水）及小(xiǎo)分(fēn)子溶质透水膜，成為(wèi)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，成為(wèi)深缩液。超滤过程為(wèi)动态过滤，分(fēn)离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有(yǒu)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(kě)以恢复。

超滤是以压力為(wèi)推动力的膜分(fēn)离技术之一。以大分(fēn)子与小(xiǎo)分(fēn)子分(fēn)离為(wèi)目的，膜孔径在20－1000A°之间。中空纤维超滤器（膜）具有(yǒu)单位溶器内充填密度高，占地面积小(xiǎo)等优点。

1. 滤过程是在常温下进行，条件温和无成分(fēn)破坏，因而特别适宜对热敏感的物(wù)质，如药物(wù)、酶、果汁等的分(fēn)离、分(fēn)级、浓缩与富集。

2. 滤过程不发生相变化，无需加热，能(néng)耗低，无需添加化學(xué)试剂，无污染，是一种节能(néng)环保的分(fēn)离技术。

3. 超滤技术分(fēn)离效率高，对稀溶液中的微量成分(fēn)的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有(yǒu)效。

4. 超滤过程仅采用(yòng)压力作為(wèi)膜分(fēn)离的动力，因此分(fēn)离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。

5. 超滤法也有(yǒu)一定的局限性，它不能(néng)直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能(néng)得到10～50％的浓度。

六、超滤装置

七、超滤技术的应用(yòng)

早期的工业超滤应用(yòng)于废水和污水处理(lǐ)。三十多(duō)年来，随着超滤技术的发展，如今超滤膜技术的应用(yòng)领域已经很(hěn)广，主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物(wù)发酵、生物(wù)医药、医药化工、生物(wù)制剂、中药制剂、临床医學(xué)、印染废水、食品工业废水处理(lǐ)、资源回收以及环境工程等等。