第五章过滤与膜分离技术

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第五章 高分子分离膜与膜分离技术

第五章 高分子分离膜与膜分离技术

5.2.1 多孔膜的分离机理
• 多孔膜的分离机理主要是筛分原理, 依膜表面平均孔径的 大小而区分为微滤(0.1-10µm)、超滤(2-100nm)、纳滤 (0.5-5nm),以截留水和非水溶液中不同尺寸的溶质分子。
• 多孔膜表面的孔径有一定的分布,一般来说, 分离膜的平 均孔径要小于被截留的溶质分子的分子尺寸。 这是由于 亲水性的多孔膜表面吸附有活动性、 相对较小的水分子 层而使有数孔径相应变小, 这种效应孔径愈小愈显著。
聚合物
溶剂
添加剂
均质制膜液
流涎法制成平板型、圆管型;纺丝法制成中空纤维
蒸出部分溶剂
凝固液浸渍
水洗
后处理
非对称膜
L—S法制备分离膜工艺流程框图
将制膜材料用溶剂形 成均相制膜液,在模具中 流涎成薄层,然后控制温 度和湿度,使溶液缓缓蒸 发,经过相转化就形成了 由液相转化为固相的膜。
复合制膜工艺:
多孔支持膜 涂覆
• 多孔膜主要用于混合物水溶液的分离,如渗析 (Dialysis,D)、微滤Microfiltration,MF)、超滤 (Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,NF)和亲 和膜 (Affinity membrane,AfM)等;
• 致密膜用于电渗析(Electrodialysis, ED)、逆渗透 (Reverse osmosis,RO)、气体分离(Gas separation,GS)、 渗透汽化(Pervaporation, PV)、蒸气渗透(Vapor permeation,VP)等过程。
形成超薄膜的溶液
交联
交联剂
加热
形成超薄膜
亲水性高分子溶液的涂覆
复合膜
复合制膜工艺流程框图

第五章深层过滤

第五章深层过滤

第五章深层过滤过滤是去除悬浮物,专门是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方式。

过滤时,含悬浮物的水流过具有必然孔隙率的过滤介质,水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。

依照所采纳的过滤介质不同,可将过滤分为以下几类。

(1)格筛过滤过滤介质为柳条或滤网,用以去除粗大的悬浮物,如杂草、破布、纤维、纸浆等,其典型设备有格栅、筛网和微滤机。

(2)微孔过滤采纳成型滤材,如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等,也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂(如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼,用以去除粒径细微的颗粒。

其定型的商品设备很多。

(3)膜过滤采纳专门的半透膜作过滤介质在必然的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤,由于滤膜孔隙极小且具选择性,能够除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。

其要紧设备有反渗透、超过滤和电渗析等。

(4)深层过滤采纳颗粒状滤料,如石英砂、无烟煤等。

由于滤料颗粒之间存在孔隙,原水穿过必然深度的油层,水中的悬浮物即被截留。

为区别于上述三类表面或浅层过滤进程,将这种过滤称之为深层过滤,简称过滤。

在给水处置中,经常使用过滤处置沉淀或澄清池出水,使滤后出水浑浊度知足用水要求。

在废水处置中,过滤常作为吸附、离子互换、膜分离法等的预处置手腕,也作为生化处置后的深度处置,使滤后水达到回用的要求。

经常使用的深层过滤设备是各类类型滤池。

按过滤速度不同,有慢滤池(<0.4m/h)、快滤池(4~10m/h)和高速滤池(10~6Om/h)三种;按作使劲不同,有重力滤池(水头为4~5m)和压力滤池(作用水头15~25m)两种;按过滤对水流方向分类,有下向流、上向流、双向流和任向流滤池四种;按滤料层组成份类,有单层滤料、双层滤料和多层滤料滤池三种。

一般快滤池是经常使用的过滤设备,也是研究其他滤池的基础。

因此本章要紧讨论快滤池,其他类型过滤设备分述于有关章节。

第一节一般快滤池的构造图5-1为一般快滤池的透视与剖面示用意。

Chapter5-membraneseparation

Chapter5-membraneseparation

Chapter5-membraneseparationreview questions ?盐析常用的盐有A, B.为什么盐析蛋白质时最好将溶液pH值调整到pI附近?残留在沉淀物中的盐,通常用?方法除去。

有机溶剂沉淀法常用的有机溶剂有A,B。

蛋白质若结合较多的阳离子,等电点将向较高/低pH移动?若溶液中含(NH4)2SO4,需要升高pH,该加入?。

结晶的先决条件是?化合物纯度越高/低,越容易结晶?活性炭脱色是正/负吸附?极性吸附剂易吸附极性/非极性物质?液体表面张力越小,液体被固体吸附越容易/难?粉末状活性炭吸附能力大于/小于颗粒状活性炭?SiO2.nH2O何以带水?第五章膜分离技术?一.膜分离概述二.常见的膜分离技术三.膜分离应用第一节膜分离概述膜分离技术的应用果汁澄清新旧工艺比较生物制药过程中的应用一. 膜分离概念(Membrane Separation)?膜分离的概念及原理:利用膜的选择性(孔径大小pore size),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

二.膜分离特点与传统的分离操作相比,膜分离具有以下特点:(1)膜分离是一个高效分离过程,可以实现高纯度的分离;(2)大多数膜分离过程不发生相变,因此能耗较低;?(3)膜分离通常在常温下进行,特别适合处理热敏性物料;(4)膜分离设备本身没有运动的部件,可靠性高,操作,维护都十分方便。

三. 膜分离发展简史1748年酒精中的水能通过猪膀胱1854年Graham发现透析1856年发现不同特征的膜1864年Traube研制成功第一片人造膜---亚铁氰化铜膜20世纪中叶出现了反渗透膜,超滤膜,微滤膜,纳滤膜20世纪60年代以后,膜分离技术进一步发展国内发展概况20世纪50年代起步,奠定基础阶段20世纪60-70年代发展阶段20世纪80-90年代深化发展和应用推广阶段PEC-1000TF-30(仿制复合膜)四.常见的膜分离技术膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的,故而可以按分离粒子大小进行分类:微滤(MF):以多孔细小薄膜为过滤介质,压力差为推动力,使不溶性物质得以分离的操作,孔径分布范围在0.025-14μm之间;超滤(UF):分离介质同上,但孔径更小,为0.001-0.02μm, 分离推动力仍为压力差,适合于分离酶,蛋白质等生物大分子物质;纳滤(NF):以压力差为推动力,从溶液中分离300-1000小分子量的膜分离过程,孔径分布在平均2nm;反渗透(RO):是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作,孔径范围在0.0001-0.001μm之间;(由于分离的溶剂分子往往很小,不能忽略渗透压的作用,故而成为反渗透);电渗析:以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作;各种膜分离技术的分离特性五. 膜材料,分类及要求按材料分:合成有机聚合物膜,无机材料膜按膜形态结构:对称性膜,不对称性膜,复合膜(致密层)?按孔径大小:微滤膜,超滤膜,纳滤膜,反渗透膜有机高分子膜:天然物质的衍生物(醋酸,硝酸纤维素膜);人造物质(聚砜膜,聚酰胺膜,聚乙烯醇类)无机多孔膜:陶瓷膜,多孔玻璃等膜的基本要求-耐压:膜孔径小,要保持高通量就必须施加较高的压力,一般膜操作的压力范围在0.1-0.5MPa, 反渗透膜的压力更高,约为1-10MPa -耐高温:高通量带来的温度升高和清洗的需要-耐酸碱:防止分离过程中,以及清洗过程中的水解-化学相容性:保持膜的稳定性;-生物相容性:防止生物大分子的变性-成本低;六.膜的制备七. 膜分离性能1. 截留率对于反渗透过程,通常用截留率表示其分离性能。

固液分离 第五章 表层过滤全套PPT

固液分离 第五章 表层过滤全套PPT

主要优点是卸料时不用压缩空气及刮刀装置。因此节约了 压缩空气、延长了滤布的使用寿命;还可避免反吹风时将一部 分残存滤液吹回即将卸除的滤饼中而增加滤饼的含湿量。缺点 是结构较复杂。
适用于卸除紧密的纤维性滤饼,如纸浆滤饼。
(7)辊子卸料式转鼓真空过滤机
对胶状料浆的过滤,一般采用辊子卸料式转鼓真空过滤 机。卸料辊直径较小,它安装在转鼓近旁真空停止区内。 当转鼓过滤面上的黏性滤饼与回转卸料辊接触时,因为附 着力的作用,卸料辊将滤饼卷起,然后由刮刀或另一辊子 将滤饼卸除。卸料辊是用能黏附滤饼的材料制成,或者用 橡胶或滤布包覆在卸料辊表面制成。
(4)刮刀卸料式转鼓真空过滤机
刮刀卸料是应用最广的一种卸料方式。刮刀卸料式转 鼓真空过滤机是连续式过滤机的代表性机种之一。
利用反吹风和刮刀配合来进行卸料的。在卸料
之前,首先是通过分配头用压缩空气将滤饼吹松,滤饼 在本身重力作用下从滤布表面落到刮刀上,因此刮刀具 有导向和刮料双重作用。
①刮刀卸料式过滤机的主要优点是结构简单, 易于操作。
(9)无格式转鼓真空过滤机
无格式转鼓真空过滤 机是前一种标准型转 鼓真空过滤机的变形, 以效率最高著称。
转鼓内无分配头,转鼓内 侧全部处于真空状态,内部 装有洗液收集器,通过鼓内 的吹渣器反吹滤饼。,转鼓 外周为多孔筛板,其上铺以 滤布。整个转鼓可在固定不 动的空心轴上转动。
工作过程
转鼓的浸入率 5-50%
应用:山东淄博金岭铁矿过滤铜精粉。
(5)折带卸料式转鼓真空过滤机
折带卸料式转鼓真空过滤机是借助于行走的滤布 卸除滤饼,即采用无端滤布与转鼓一起转动,当滤 布转到转鼓外侧卸料的剥离辊处时,由于滤布突然 改变行走方向,使滤饼与滤布分离而进行 卸料的。

第五章 纳滤讲解

第五章 纳滤讲解

2019/6/12
膜材料与膜过程
5.2.2 对不同价态的离子截留效果不同
对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的 截留率按下列顺序递增:NO3-、CI-、OH-、SO42-、CO32-; 对阳离子的截留率按下列顺序递增:H+、Na+、K+、Mg2+、 Ca2+、Cu2+。
5.2.3 对离子的截留受离子半径的影响
5.5纳滤膜商品及分类
自20世纪80年代以来,国际上相继开发了各种牌号的纳滤膜及其组件, 其中大部分纳滤膜为荷电或不荷电的薄层复合膜。表5-1是部分牌号的纳 滤膜及其性能。
根据复合纳滤膜超薄复合层的组成,复合纳滤膜可分为以下几类:
2019/ห้องสมุดไป่ตู้/12
膜材料与膜过程
表5-1 国外商品纳滤膜及其性能
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表5-4 NTR-7400纳滤膜性能
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SO2
O
n
SO3H
H2SO4 98%,ClSO3H SO2
25 C,4h
O n
膜材料与膜过程
5.5.4 混合型复合纳滤膜
该类纳滤膜主要有日本日东电工公司的NTR-7250膜,由聚乙烯醇和 聚哌嗪酰胺组成。美国Desalination公司开发的Desal-5膜亦属于此类, 其表面复合层由磺化聚(醚)砜和聚酰胺组成。:
纳滤膜的表层较超滤膜致密,故可以调节制膜工艺条件先制得较小孔 径的超滤膜,然后对该膜进行热处理、荷电化后处理,以使膜表面致密 化,从而得到具有纳米级表层孔的纳滤膜。 (2)反渗透膜转化法
纳滤膜的表层较反渗透膜疏松,可以在充分研究反渗透膜制膜工艺条 件的基础上,调整合适的有利于膜表面疏松化的工艺条件,如铸膜液中 添加剂的选择、各成分的比例及浓度等,使表层疏松化而制得纳滤膜。

第五章 功能性食品的加工技术

第五章 功能性食品的加工技术
主要应用 1 2 3 4 超滤可将酶浓缩,提高纯度; 超滤去除味精生产中的微生物; 反渗透回收漂洗水中的谷氨酸钠;可将赖氨酸、丝氨酸、丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸 等浓缩; 反渗透法可使普通啤酒中乙醇含量从3%降到0.1%;
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微滤去除酵母,保证生啤酒的感官指标和保质期;
反渗透法可将普通葡萄酒中乙醇含量降到1%~2%;
过通量很小,不适于大规模生物 分离过程,多在实验室中应用。
蛋白质透析
透析袋透析简单装置 A:透析夹,B:透析,C:透析示意图
7.渗透气化:
气体膜分离: 利用膜对某些气体组分具有选择性渗
透和扩散的特性,以达到气体分离和纯化的目的
渗透机理:气体分子在压力作用下,首先在膜的高
压侧接触,然后是吸附、溶解、扩散、脱溶、逸出。
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超滤去除低度白酒中的棕榈酸酯等,解决因低温引起的混浊; 超滤还可增加乙醇和水的缔合,使得口感柔和醇厚; 超滤去除酒、黄原胶中的果胶、色素、蛋白、多糖等大分子物质,解决产生的沉淀; 超滤生产的白酱油,可减少高价金属离子的含量,除去细菌和杂质,提高酱油对热 和氧的稳定性; 超滤加工食醋,清亮透明、无菌、无沉淀,能改善风味。
1.在功能饮用水加工中的应用
应用 1 2 3 4 5 电渗析、离子交换树脂软化; 超滤、反渗透可除菌; 纳滤膜对生产饮料用水中的二价离子的脱除率可达98%。 用反渗透法可脱除高氟地区的饮用水90%以上的氟。 反渗透技术可得到脱气水浸泡大豆,加工鱼、肉、香肠,制造速溶 茶。
2.在发酵及生物过程中的应用

一般认为超滤是一种筛孔分离过程。在静压差推动下,
原料液中溶剂和小的溶质粒子从高压的料液侧透过膜
到低压侧,所得的液体一般称其为滤出液或透过液,
而大粒子组分被膜拦住,使它在滤剩液中浓度增大。

膜分离技术PPT

膜分离技术PPT
优化膜结构
通过改变膜孔径、孔道形状和分布等结构参数,提高 膜的分离性能和通量。
强化传质过程
采用促进传递、电场辅助等方法强化传质过程,提高 分离效率。
降低能耗
优化操作条件,如降低操作压力、提高操作温度等, 以降低膜分离过程的能耗。
面临挑战及解决思路
膜污染问题
开发抗污染膜材料、优化操作条件和 采用清洗技术等措施减轻膜污染问题。
石油化工
用于油品脱硫、脱蜡、脱色等石油加工过程,以及化工原料的分 离和提纯。
环保领域
应用于废气处理、重金属回收、垃圾渗滤液处理等环保工程。
05 膜污染与防治策略
膜污染类型及成因分析
无机物污染
由水中的金属离子、矿物质等无机物在膜表面积聚形成,降低膜的 通量。
有机物污染
水中的有机物,如腐殖质、蛋白质等,在膜表面吸附和沉积,导致 膜孔堵塞。
污水处理
采用膜生物反应器(MBR) 技术,结合膜分离和生物 处理,提高污水处理效率 和水质。
气体分离领域应用实例
氧气、氮气分离
工业气体分离
利用气体分离膜的选择透过性,从空 气中分离出氧气和氮气。
应用于合成气、氨分解气等工业气体 的分离和纯化。
天然气处理
通过膜分离技术去除天然气中的二氧 化碳、硫化氢等酸性气体,提高天然 气品质。
创新膜制备技术展望
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3D打印技术
利用3D打印技术实现膜材料的精确控制和复杂 结构的制造,提高膜的分离性能和机械强度。
表面改性技术
通过表面涂覆、接枝等方法对膜表面进行改性, 提高膜的选择性、通量和抗污染性能。
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纳பைடு நூலகம்技术
利用纳米技术制造纳米孔道或纳米结构,提高膜 的分离精度和效率,同时降低能耗。

第五章 膜分离法

第五章 膜分离法

按膜的应用则可分有:
电渗析浓缩用膜、电渗析脱盐用膜、电解隔膜、特定离 子选择透过膜、扩散渗析用膜和反渗透用膜等。
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阳离子交换膜(阳膜)阳膜与阳离子交换树脂一样,带有阳离子交换
基团,它能选择性透过阳离子而不让阴离子透过。按交换基团离解度的强
弱,分为强酸性和弱酸性阳膜。酸性活性基团主要有:磺酸基(-SO3H)、
第五章 膜技术处理工业给水
5.1 几种膜分离技术简介 膜分离法:是指在某种推动力作用下,利用特定膜的透过 性能,达到分离水中离子或分子以及某些微粒的方法的统称。 溶剂透过膜的过程称为渗透,溶质透过膜的过程称为渗析。
1.电渗析(ED):在外加电场的作用下,利用阴、阳离子
交换膜对阴、阳的选择透性,把电解质从水溶液中分离出来 的膜分离技术。
磺酸型阳膜的空隙结构作用
离子交换膜的选择透过性
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阳离子交换膜带有的离子(如Na+ )进入和穿过。由于同性相斥 的原理,则带有负电荷的离子(如Cl- )不能通过。
阴离子交换膜带有正电荷(如CH2N+ ),在孔隙中构成正
电场,排斥带有正电荷的离子(如Na+ ),而允许带负电荷的离 子(如Cl- )透过。
t-离子在膜中的迁移数,通电时某种离子(如阳离子)在膜中 所迁移的电量与所有离子在膜中迁移的电量的比值。 t-离子在溶液中的迁移数,通电时某种离子(如阳离子)在 溶液中所迁移的电量与所有离子在膜中迁移的电量的比值。 式中是ti离子在理想膜中的迁移数,ti=1。ti取膜两侧溶液平均 浓度下的迁移数。
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反应机理 外界条件
反应条件 处理效果
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树脂有足够的交换容量
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《生物分离与纯化技术》授课教案
第五章过滤与膜分离技术
教学目的:
掌握常用的过滤介质和过滤方法,了解常用过滤装置;
了解膜的种类和特性及各种膜组件相应的优缺点,掌握膜组件的种类;
熟悉微滤的分离范围、分离机理和应用;
了解超滤的发展、原理及超滤设备,掌握超滤膜的分类、特性及其选择方法,掌握超滤膜操作及过程中常见问题的处理;
掌握透析技术的操作和影响透析的因素,了解透析技术的原理及常用的透析设备。

了解反渗透的原理,熟悉反渗透膜的特性;掌握反渗透操作及其影响因素;
熟悉电渗析技术的特点、操作和影响因素,熟悉离子交换膜的分类和要求;
了解纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。

教学重点:
常用的过滤介质和过滤方法,微滤的分离范围、分离机理和应用,超滤膜的分类、特性及其选择方法,反渗透操作及其影响因素。

教学难点:
电渗析技术的特点、操作和影响因素;纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。

教学课时:10学时
教学方法:多媒体教学
教学内容:
第一节概述
一、过滤的基本概念
过滤是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。

二、过滤介质
1、无定形颗粒:颗粒活性炭、沙、无烟煤
2、成形颗粒:烧结金属、烧结塑料
3、非金属织物:尼龙、玻璃纤维
4、金属织物:不锈钢丝网
5、无纺品:纸、石棉
三、过滤设备
1、板框压滤机
优点:结构简单、过滤面积大、操作压力高、适用范围广
缺点:设备笨重、间歇操作、劳动强度大、辅助时间长
2、旋转过滤机
可实现连续操作
四、过滤方法
根据推动力的不同可分为四类
(a)重力过滤自然过滤
(b)加压过滤板框过滤
(c)真空过滤真空过滤器
(d)离心过滤离心过滤器
五、影响凝聚作用的主要因素
简单电解质降低胶体间的排斥力。

从而范德华引力起主导作用,聚合成较大的胶粒,粒子的密度越大,越易分离。

1、无机盐的种类
2、无机盐的化合价
3、无机盐的用量
第二节膜与膜组件
1、膜分离的概念
利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

2、膜的概念
(1)在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质,把流体相分隔开来成为两部分,这一薄层物质称为膜。

(2)膜本身是均一的一相或由两相以上凝聚物构成的复合体
(3)被膜分开的流体相物质是液体或气体
(4)膜的厚度应在0.5mm以下,否则不能称其为膜。

3、膜组件
(1)管式
(2)中空纤维
(3)螺旋卷绕式
(4)平板式
共同的特点
(1)尽可能大的膜表面积
(2)可靠的支撑装置
(3)可引出透过液
(4)膜表面浓度差极化达到最小
第三节微滤技术
一、微滤
微滤又称为微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛分过程,在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒,操作压力为0.7-7kPa, 原料液在压差作用下,其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。

微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离效果是膜的物理结构,孔的形状和大小。

二、微滤膜过滤的原理
微滤膜属多孔类型膜,孔径范围约为0.01um~10.0um,过滤原理属于筛网过滤,近似于过筛机理,能够截留所有比网孔大的颗粒、纤维和悬浮物,其原理如下图所示。

三、微滤膜过滤技术特点
(1)微滤膜膜内孔径是比较均匀的贯穿孔,孔隙率占总体积的70%~80%,能将液体中大于额定孔径的微粒全部拦截,过滤速度快。

(2)微滤膜是均一连续的高分子多孔体,具有良好的化学稳定性,无纤维和碎屑脱落,不会重新产生微粒影响滤出水的水质。

(3)微滤膜过滤中不会因压力升高导致大于孔径的微粒穿过微滤膜。

即使压力波动也不会影响过滤效果。

(4)使用微滤膜处理废水与其他方法相比,不需要投加特殊的水处理药剂,占地面积小,操作简便,系统运行稳定可靠,易于控制、维修,处理效率高。

(5)由于微滤膜近似于多层叠置筛网,截留作用限制在膜的表面,极易被少量与膜孔径大小相仿的微粒或胶体颗粒堵塞。

如采用正交流结构的膜元件,由于其具有连续自清洗的特性,可以较好地解决这一缺陷。

四、微滤的应用
微滤主要用于除去溶液中大于0.05 μm左右的超细粒子,其应用十分广泛,在目前膜过程行业销售额中占首位。

在水的精制过程中,微滤技术可以除去细菌和固体杂质,可用于医药、饮料用水的生产。

在电子工业超纯水制备中,微滤可用于超滤和反渗透过程的预处理和产品的终端保安过滤。

微滤技术亦可用于啤酒、黄酒等各种酒类的过滤,以除去其中的酵母、霉菌和其它微生物,使产品澄清,并延长存放期。

第四节超滤技术
一、超滤
超过滤俗称超滤又称UF,是一种固液分离的技术。

它的核心是一种膜俗称超滤膜。

超滤膜是一种高分子聚合物它的分子量范围5,000~200,000,孔隙范围0.02 ~ 0.03μM。

利用超滤膜能够分离固液的特性以去除液体中的固体粒子也可以利用特定孔隙的膜将液体中某些成份提炼出来。

二、原理
超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程(原理见下图)。

通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。

当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。

也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等
在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。

为此,需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件,最大限度地减轻浓差极化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。

a.超滤与传统的预处理工艺相比,系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优,可满足各类反渗透装置的进水要求。

b.合理地选择运行条件和清洗工艺,可完全控制超滤的浓差极化问题,使
此预处理方法更可靠。

c.超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。

三、超滤膜性能
四、超滤膜的分类
超滤膜主要分为卷式,板框式,管式和中空纤维式。

其中,中空纤维式国内应用最为广泛的一种,其特点有:
清洗性好,膜阻力小;
均匀微孔分布;
纤维内径多种规格;
无内部内阻力;
又根据膜的致密层是在中空纤维的内表面或者外表面,双分为内压式和外压式。

现在应用的为清一色全为外压式。

主要优点为单位容积内装填的有有效膜面积大,且占地面积小。

第五节其他过滤技术
反渗透:是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作,孔径范围在0.0001~0.001 μm之间;(由于分离的溶剂分子往往很小,不能忽略渗透压的作用,故而成为反渗透);
纳滤:以压力差为推动力,从溶液中分离300~1000小分子量的膜分离过程,孔径分布在平均2nm;
电渗析:以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作;。

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