超濾技術

趙工：  

一、超濾原理

    超濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及水分子物質通過而成為透過液，而原液中體對于膜表面微孔的物質則被截留在膜的過液側，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對原液的凈化，分離和濃縮的目的。

   超濾原理并不復雜。在超濾過程中，由于被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現(xiàn)象，當膜面溶質濃度達到某一極*即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定*的工藝和運行條件，zui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處理方法。

二、超濾的優(yōu)點

　　a． 超濾與傳統(tǒng)的預處理工藝相比，系統(tǒng)簡單、操作方便、占地小、投資省、且水質極優(yōu)，可滿足各類反滲透裝置的進水要求。

　　b． 合理地選擇運行條件和清洗工藝，可*控制超濾的濃差極化問題，使此預處理方法更可靠。 

　　c．超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性,因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統(tǒng)的預處理中。

超濾的特點：

        1. 濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。

        2. 濾過程不發(fā)生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術。

        3. 超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。

        4. 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。

        5. 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液，一般只能得到10～50％的濃度。

三、超濾裝置 

    是在一個密閉的容器中進行，以壓縮空氣為動力，推動容器內的活塞前進，使樣液形成內壓，容器底部設有堅固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子，受壓力的作用被擠出膜板外，大分子被截留在膜板之上。超濾開始時，由于溶質分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積在膜表面，濃度越來越高，自下而上形成濃度梯度，這時超濾速度就會逐漸減慢，這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。為了克服濃度極化現(xiàn)象，增加流速，設計了幾種超濾裝置：

 1. 無攪拌式超濾

　　這種裝置比較簡單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無攪拌裝置濃度極化較為嚴重，只適合于濃度較稀的小量超濾。

 2. 攪拌式超濾

　　攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上，超濾容器內放入一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器，小分子溶質和溶劑分子被排出膜外，大分子向濾膜表面堆積時，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現(xiàn)象，提高了超濾的速度。

3. 中空纖維超濾

    由于膜板式超濾裝置，截留面積有限，中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多的，中空纖維毛細管，兩端相通，管的內徑一般在0．2mm左右，有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型透析袋，*地增大了滲透的表面積，提高了超濾的速度。

四、超濾技術的應用 

早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發(fā)展，如今超濾膜技術的應用領域已經很廣，主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等

超濾的優(yōu)點及特點：

l. *材質，延長使用壽命

    采用親水性強的H-PVDF材料，制成*的雙皮層結構膜絲，具有*低化學性，足以抵抗強酸強堿的侵蝕；機械強度高，不易斷裂，適應多次的氣擦洗和化學清洗，延長了膜絲服務壽命。

2. 抗壓結構，持續(xù)低能耗穩(wěn)定運行

    外壓式結構的陶氏超濾膜，可*經受高強度的水沖擊力，同時也能保持通量，且進水要求低，適用源水范圍更廣。同時，外壓式結構丹絲不易堵塞，清洗頻率大幅降低，節(jié)約能耗，節(jié)省成本。

3. 超小孔徑，保障高效過濾

4. 適用范圍廣

    超濾的外壓式結構和的布水方式，容許更寬的進水懸浮物含量，更適合于水質較差的應用條件，并同時保證很高的水回收率。

5. 運行費用低

超濾外壓式可采用低廉的氣水混合清洗方式，高效保持通量的*穩(wěn)定，節(jié)約化學清洗劑消耗。

此外，陶氏超濾膜的優(yōu)異表現(xiàn)已獲飲用水標準認證（NSF認證），其模塊式的構造，便捷的安裝，更使它成為了水處理項目的*選擇！幫助客戶實現(xiàn)高效率，低成本，安全穩(wěn)定的水處理解決方案！

• 超濾品牌產品介紹

1. 美國陶氏（DOW）超濾膜

   型號：SFP2880   SFP2860    SFP2660

 陶氏超濾膜極其均勻的孔徑分布，可有效屏蔽各種污染物， 對于復雜多變的水質，都可提供穩(wěn)定的可持續(xù)的高品質產水。陶氏超濾膜僅有0.03μm公稱孔徑，過濾精度高，對細菌和病原體的去除率高達99.99%，使其獲得優(yōu)良的產水品質。

1. 陶氏超濾膜SFP系列說明

     SFP系列超濾膜是陶氏化學新型的超濾膜組件，使用偏聚氟乙烯（PVDF）材質，采用外壓式過濾方式，主要特點有單支膜面積大，產水水量大，產水水質好，使用壽命長，運行費用低。

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