超濾
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一,。以大分子與小分子分離為目的,，膜孔徑在20－1000A°之間。中空纖維超濾器（膜）具有單位容器內(nèi)充填密度高,，占地面積小等優(yōu)點,。
概述引
在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面,，小于膜孔的溶劑（水）及小分子溶質(zhì)透水膜,，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團被截留,，隨水流排出,，成為濃縮液。超濾過程為動態(tài)過濾,，分離是在流動狀態(tài)下完成的,。溶質(zhì)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(fù),。
超濾是一種加壓膜分離技術(shù)，即在一定的壓力下,，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,，而使大分子溶質(zhì)不能透過，留在膜的一邊,，從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化,。超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的,。
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(zhì)、膠體等物質(zhì)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1張人工超濾膜,，其20世紀60年代，分子量級概念的提出,，是現(xiàn)代超濾的開始,，70年代和80年代是高速發(fā)展期，90年代以后開始趨于成熟,。我國對該項技術(shù)研究較晚,，70年代尚處于研究期限，80年代末,，才進入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段,。
超濾裝置如同反滲透裝置，有板式,、管式（內(nèi)壓列管式和外壓管束式）,、卷式、中空纖維式等形式,。濃差極化乃是膜分離過程的自然現(xiàn)象,，如何將此現(xiàn)象減輕到低程度，是超濾技術(shù)的重要課題之一,。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(zhì)及時由水帶走,；②采取物理或化學的洗滌措施,。
定義
超濾是采用中空纖維過濾新技術(shù)，配合三級預(yù)處理過濾清除自來水中雜質(zhì),；超濾微孔小于0.01微米,，能*濾除水中的細菌、鐵銹,、膠體等有害物質(zhì),，保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)。
原理
超濾是一種加壓膜分離技術(shù),，即在一定的壓力下,，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜，而使大分子溶質(zhì)不能透過,，留在膜的一邊,，從而使大分子物質(zhì)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、顆粒和分子量相對較高的物質(zhì),，而水和小的溶質(zhì)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3x10000—1x10000的物質(zhì)。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(zhì)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(fù)雜。在超濾過程中,，由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累,，會產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象，當膜面溶質(zhì)濃度達到某一極即生成凝膠層,，使膜的透水量急劇下降,，這使得超濾的應(yīng)用受到一定程度的限制。為此,，需通過試驗進行研究,，以確定佳的工藝和運行條件，大限度地減輕濃差極化的影響,，使超濾成為一種可靠的反滲透預(yù)處理方法,。
超濾是一種膜分離技術(shù)，(UItrafil-tration 簡稱UF),。能夠?qū)⑷芤簝艋?，分離或者濃縮。超濾是介于微濾與納濾之間,，且三者之間無明顯的分界線,。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間,，操作壓力為0.1–0.5 Mpa,。主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體,、微粒,、細菌和病毒等大分子物質(zhì)。超濾膜根據(jù)膜材料,，可分為有機膜和無機膜,。按膜的外型,，又可分為：平板式、管式,、毛細管式、中空纖維和多孔式,。目前家用超濾凈水器，多以中空膜為主,。
超濾膜的工作以篩分機理為主,，以工作壓力和膜的孔徑大小來進行水的凈化處理。以中空纖維為例,，以進水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進入,，凈水從膜絲內(nèi)制取,。反之則為內(nèi)壓式,。內(nèi)壓式的工作壓力較外壓式要低,。超濾膜在飲用水深度處理,，工業(yè)用超純水和溶液濃縮分離等許多領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用,。
優(yōu)缺點
超濾膜元件采用世界膜公司產(chǎn)品,，確保了客戶得到目前世界上優(yōu)質(zhì)的有機膜元件,，從而確保截留性能和膜通量,，超濾設(shè)備控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設(shè)計，結(jié)合控制軟件,，現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作,，多方位確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行,。
由于每根超濾組件在出廠前加入保護液,，使用前要*沖洗組件中的保護液,，先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時,，然后再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時,，無論低壓還是高壓沖洗時，系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開,。在使用產(chǎn)水時,，應(yīng)檢查并確認產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑,。
超濾設(shè)備系統(tǒng)回收率高,，所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,，可實現(xiàn)物料的高效分離,、純化及高倍數(shù)濃縮,。系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥,，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生,，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求,。系統(tǒng)工藝設(shè)計先進,，集成化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊,，占地面積少,，操作與維護簡便，工人勞動強度低,。
處理過程無相變,，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離,、純化,、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,，*避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端,，有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
超濾組件要輕拿輕放,，并注意保護，由于超濾組件是精密器材,，所以在使用安裝時要小心,，要輕拿輕放，更不能甩壞,。組件若停用,，要先用清水沖洗干凈后，加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌,，并密封好,。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢,。
超濾設(shè)備系統(tǒng)能耗低,，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,，設(shè)備運行費用低，能有效降低生產(chǎn)成本,，提高企業(yè)經(jīng)濟效益,。
超濾技術(shù)的優(yōu)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(shù)的實驗條件溫和,，與蒸發(fā)、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(shù)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(zhì)溶液,，一般只能得到10～50%的濃度,。
分類
過濾膜根據(jù)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2×10^5 Pa,，膜的平均孔徑為500?！?/span>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1×10^5 Pa～6×10^5 Pa,，膜的平均孔徑為10-100埃，用于分離大分子溶質(zhì),。反滲透所用的操作壓比超濾更大，常達到20×10^5 Pa～70×10^5 Pa,，膜的平均孔徑小,，一般為10埃以下,，用于分離小分子溶質(zhì),，如海水脫鹽,，制高純水等,。
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