超濾膜篩分過程,,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,以超濾膜為過濾介質(zhì),,在一定的壓力下,,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液,,而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè),,成為濃縮液,因而實現(xiàn)對原液的凈化,、分離和濃縮的目的,。
每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,醫(yī)用超純水機,,其孔徑只允許水分子,、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體,、鐵銹、懸浮物,、泥沙,、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現(xiàn)了凈化過程,。在單位膜絲面積產(chǎn)水量不變的情況下,,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產(chǎn)水量越多,,
其計算公式為:
S內(nèi)=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積,,d為超濾膜絲的內(nèi)徑;
S外為膜絲總外表面積,,D為超濾膜絲的外徑,;
L為超濾膜絲的長度,;
n為超濾膜絲的根數(shù)。
內(nèi)壓式和外壓式中空纖維超濾膜
一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成,,一般將中空纖維膜內(nèi)徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜,,醫(yī)用超純水機,毛細管式超濾膜因內(nèi)徑較大,,不易被大顆粒物質(zhì)堵塞,。膜必須進行定期清洗,以保持一定的膜透過通量,,并延長膜的壽命,。清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理料液的性質(zhì)來確定。通常和反滲透相類似,,即先以水力清洗,,而后根據(jù)情況采用不同的化學洗滌劑進行清洗,
例如對電涂材料可以選用含離子的增溶劑,,對水溶性有機涂料可以用“橋鍵”型溶劑,。食品工業(yè)中蛋白質(zhì)沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的堿性去垢劑,。膜表面由無機鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸,、堿加以溶解。對于不同的膜組件,,可以選用不同的清洗方法,,如管式組件可以用海綿球進行機械清洗,醫(yī)用超純水機,,中空纖維式組件可以用反向沖洗等,。對于食品工業(yè)用膜還需進行消毒處理(用NaOH和H2O2等)。
超濾設備及工作原理
超濾設備,,就是以超濾膜為核心產(chǎn)品,利用多孔材料的攔截能力,,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒,。在壓力驅(qū)動下,溶液中水,、有機低分子,、無機離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側(cè),溶液中菌體,、膠體,、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質(zhì)被截留,,從而達到篩分溶液中不同組分的目的,。
超濾設備以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,,孔徑為100nm(納米),。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,,所用操作壓差在0.1—0.5MPa。
超濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降,,板框過濾,,真空轉(zhuǎn)鼓,離心分離,,溶媒萃取,,樹脂提純,活性炭脫色等工藝過程,。該過程為常溫操作,,無相態(tài)變化,不產(chǎn)生二次污染,。
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