概述
超濾(UF)裝置是一種*的膜分離技術(shù),料液中含有的溶劑及各種小的溶質(zhì)從高壓料液側(cè)透過濾膜到達(dá)低壓側(cè),從而得到透過液或稱為超濾液;其超濾膜微孔可達(dá)0.01微米(十萬分之一毫米)以下,能有效地去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源和有機(jī)物,而尺寸比膜孔徑大的溶質(zhì)分子被膜截留成濃縮液。
原理
基本原理是在常溫下以一定壓力和流量,利用不對稱微孔結(jié)構(gòu)和半透膜介質(zhì),依靠膜兩側(cè)的壓力差作
為推動力,以錯流方式進(jìn)行過濾,使溶劑及小分子物質(zhì)通過,大分子物質(zhì)和微粒子如蛋白質(zhì)、水溶性高聚物、細(xì)菌等被濾膜阻留,從而達(dá)到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術(shù)。
超濾屬于壓力驅(qū)動型膜分離過程,超濾膜的分離范圍為相對分子質(zhì)量500-100萬的大分子物質(zhì)和膠體特質(zhì),相對應(yīng)粒子的直徑為0.005-0.1μm;分離機(jī)理一般認(rèn)為是機(jī)械篩分超濾膜組件有板式、卷式凈水用超濾膜。
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(xué)的洗滌措施。
典型工藝流程:原液-儲罐-加壓泵-精密過濾器-中空超濾設(shè)備-儲液罐-反洗水箱-反洗泵
分離相比
1. 濾過程是在常溫下進(jìn)行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質(zhì),如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 過濾過程不發(fā)生變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學(xué)試劑,無污染,是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。
3. 超濾技術(shù)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(hù)。
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(zhì)溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
使用領(lǐng)域
(1)反滲透給水的預(yù)處理,高效、緊湊的超濾因過濾精度很高,可以為反滲透膜提供限度的保護(hù)
(2)大中型飲用水廠的深度處理
(3)市政及工業(yè)廢水處理:超濾可比傳統(tǒng)處理工藝提供更好的處理效果,實現(xiàn)中水、廢水回用
(4)循環(huán)排污水回用凈化處理
(5)污水中有用物質(zhì)的回收
(6)礦泉水的制備、飲用水、井水的脫菌處理,去除水中各種懸浮物、膠體雜質(zhì),特別是去除隱孢子、鞭毛蟲、大腸桿菌等致病微生物
(7)口服液、生物制品的除菌、澄清、純化分離
(8)高純水終端處理
(9)果汁、蛋白質(zhì)、酶制劑的濃縮分離