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超濾膜介紹

用于超濾過(guò)程中的人工透膜。一般由高分子材料如：醋酸纖維素類,、醋酸纖維素酯類,、聚乙烯類、聚砜類及聚酰胺類等制成,。一般預(yù)先制成管式,、板面式、卷式,、毛細(xì)管式等各種型式的膜組件,，然后組裝多個(gè)組件在一起應(yīng)用，以增大過(guò)濾面積并便于維修,。

簡(jiǎn)介

超濾膜是一種用于超濾過(guò)程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來(lái)的高分子半透膜,。以壓力為驅(qū)動(dòng)力,，膜孔徑為1～100nm，屬非對(duì)稱性膜類型,?？酌芏燃s10/cm，操作壓力差為100～1000kPa,，適用于脫除膠體級(jí)微粒和大分子,，能分離濃度小于10%的溶液。

結(jié)構(gòu)

這種高分子聚合膜具有不對(duì)稱的微孔結(jié)構(gòu),，分為兩層：上層為功能層,，具有致密微孔和攔截大分子的功能，其孔徑為1～20nm,；下層具有大通孔結(jié)構(gòu)的支撐層,，起增大膜強(qiáng)度的作用。

功能層較薄,，透水通量大,。一般先制成管式、板面式,、卷式,、毛細(xì)管式等各種型的組件，然后組裝多個(gè)組件在一起應(yīng)用,，以增大過(guò)濾面積,。膜的超濾過(guò)程在本質(zhì)上是機(jī)械篩濾過(guò)程，膜表面孔隙的大小是主要的控制因素,。超過(guò)濾膜能分離的溶質(zhì)(高分子或溶體)為1～30nm大小的分子,，它排斥的物質(zhì)除膜的特性外，還與物質(zhì)分子的形狀,、大小,、柔度及操作條件等有關(guān)。早期的超濾膜用玻璃紙,、硝酸纖維膜等,。

制作材料

通常由各種高分子材料制成，如醋酸纖維素類,、醋酸纖維素酯類,、聚乙烯類、聚砜類,、聚酰胺類以及芳香族聚合物類等,。

應(yīng)用領(lǐng)域

超濾膜已廣泛用于工業(yè)廢水和工藝水的深度處理，如化工,、食品和醫(yī)藥工業(yè)中大分子物質(zhì)的濃縮,、純化和分離,，生物溶液的除菌，印染廢水中染料的分離,，石油化工廢水中回收甘油,，照相化學(xué)廢水中回收銀以及超純水的制備等。此外,，還可用于污泥濃縮脫水等,。

性能表征

性能用純水透水率平方米·小時(shí)和截留分子量和截留百分率表示,。純水透過(guò)率越大越好,，截留率一般要求>99%。高質(zhì)量的超濾膜孔密度很大,，孔徑分布很窄,。

分類

按結(jié)構(gòu)分有非對(duì)稱膜和對(duì)稱膜兩種。前者具有較密致表層,，表層厚度為0.1微米或更小,，并具有有序排列微孔，底層厚度為200～250微米,， 屬于表層過(guò)濾; 后者為各間同性,，沒有皮層，孔隙都是一樣的,，屬深層過(guò)濾,。工業(yè)用為非對(duì)稱膜，其組件形式有中空纖維式,、板式,、板框式、管式等,。成膜材料有纖維素,、醋酸纖維素、聚碳酸酯,、聚氯乙烯,、聚砜、聚偏氯乙烯,、聚丙烯腈,、改性丙烯酸聚合物、交鏈的聚乙烯醇,、磺化聚砜及聚砜酰胺等,。是一種新型的化工單元操作，廣泛應(yīng)用于分離,、濃縮,、純化各種生物制劑,、藥品和食品工業(yè)、血液處理,、廢水處理以及超純水制備時(shí)的終端處理裝置,。

超濾技術(shù)

超濾（ultrafiltration，UF）技術(shù)是介于微濾和納濾之間的一種膜分離技術(shù),，平均孔徑為3~100 nm,，具有凈化、分離,、濃縮溶液等功能,。其截留機(jī)理主要包括膜的篩分作用和靜電作用，過(guò)濾介質(zhì)為超濾膜,，在兩側(cè)壓力差的驅(qū)動(dòng)下,，只有低分子量溶質(zhì)和水能夠通過(guò)超濾膜，從而達(dá)到凈化,、分離,、濃縮的目的。超濾膜技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛,，早使用的超濾膜是天然的動(dòng)物臟器薄膜,，初的超濾一直作為一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作而沒有得到發(fā)展，直到 20 世紀(jì)70 年代,，超濾技術(shù)才進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展階段,。目前（2018年），超濾膜材料已從醋酸纖維素（CA）擴(kuò)大到聚苯乙烯（PS）,、聚偏氟乙烯（PVDF）,、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯腈（PAN）,、聚醚砜（PES）和尼龍（PA）等,，截留分子量從 103發(fā)展至 106。由于超濾具有設(shè)備簡(jiǎn)單 ,、占地面積小,、相態(tài)不變、操作壓力低,、材料要求低,、設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍也從研究領(lǐng)域迅速延伸至實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域,，如電子,、醫(yī)藥、電泳漆,、飲料,、食品化工,、醫(yī)療和廢水處理及回收利用等。