pes滤膜能过滤有机系吗
内、外压式超滤的比较
内、外压式超滤的比较张磊;乔雪峰;徐军【摘要】随着膜技术的发展,膜法逐渐成为目前水处理行业主要的制水方式.其中,超滤膜作为主要设备,其优劣直接影响着产水水质.目前,市售超滤膜组件品牌众多,主要以内、外压式为主.从膜材质、成膜工艺、膜孔及组件结构、操作方式及能耗等方面对两种主要的超滤方式进行了对比.【期刊名称】《过滤与分离》【年(卷),期】2017(027)004【总页数】4页(P36-39)【关键词】超滤;内压式;外压式;Liqui-Flux(R)超滤膜【作者】张磊;乔雪峰;徐军【作者单位】M中国有限公司,北京100176;M中国有限公司,北京100176;M中国有限公司,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8随着膜技术的发展，膜法工艺逐渐取代传统工艺，成为目前水处理行业主要的制水方法。
膜过滤过程分为几个主要的级别：反渗透（RO）及纳滤（NF）用于去除分子及离子级溶解物质到分子水平；而超滤（UF）和微滤（MF）通常用于去除细颗粒。
以上膜过滤过程都是通过压力驱动的，随着分子或颗粒尺寸的增大，过滤所需要的压力随之减小。
超滤属于多孔膜，通过筛分来实现所需的机械分离：比截留层孔径大的物质被截留，保留在浓缩侧；而更细的颗粒和溶解的物质，则能够通过膜孔流向滤液测。
超滤能滤除水中的浊度、病原微生物、大分子有机物，还具有操作压力低、占地面积小、建设方式灵活等优点。
因此，超滤技术是未来水处理领域发展的重要方向。
根据膜的分离层在中空纤维的内表面还是外表面，中空纤维超滤膜可以分为内压式和外压式两种。
内、外压式中空纤维超滤膜在过滤方式、膜材质、安装方式等方面都有一定的差异［1］。
一系列聚合物可用于制作超滤膜，从具有很强亲水性的醋酸纤维素（CA）到非常疏水的聚合物，比如聚丙烯（PP）。
目前，大部分市售的超滤膜由聚砜（PS）、聚醚砜（PES）和聚偏氟乙烯（PVDF）等材料制成，由于这些聚合物是天然疏水性的，必须与聚合物添加剂，例如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）混合，使其具有亲水性。
超滤膜使用手册
2.1.1 超滤分离特性 1）分离过程不发生相变化，耗能少； 2）分离过程可以在常温下进行，适合一些热敏性物质如果汁、生物制剂及
目前以中空纤维膜为主，也有管式和卷式膜。组件的结构需要考虑的因素包括： 1）尽量提高膜的填充密度，增加单位体积的产水量； 2）尽量减小浓差极化的影响； 3）对进水水质的要求越宽越好； 4）便于清洗； 5）制造成本低。 中空纤维膜以其无可比拟的优势成为超滤的最主要形式。根据致密层位置
不同，中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。 外压式膜的进水流道在膜丝之间，膜丝存在一定的自由活动空间，因而更
接触角测定仪
1.3 研发与服务
Omexell 公司高科技的形象，来自于公司拥有的持续创新能力。公司在中 国设立有自己的技术中心，拥有世界膜分离领域的一流专家，水和废水处理业 界的优秀工程师，配置了齐备的尖端仪器设备，为产品开发和服务用户提供必 要且充足的支持。
技术中心的尖端手段中，和超滤膜有关的包括表征膜孔径的系列仪器，表 征亲水性的接触角测定仪，进行水质全分析的原子吸收光谱仪、离子色谱仪、 液相色谱仪、TOC 仪、气质仪等。其它还包括扫描电镜、颗粒仪等等。这些设 施，能够为大中国地区的用户提供最深入的水质剖析服务、便捷的技术支持以 及及时准确的故障诊断，解决用户遇到的难题。
适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况；内压式膜的进水流道是中空纤 维的内腔，为防止堵塞，对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制，因而适 合于原水水质较好的工况。
KOCH超滤技术手册
上海代表处： 上海市南京西路 580 号南证大厦 42-08/10 室，邮编：200041 电话: 021-62674846，62674847，传真: 021-62674743
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厂商能够生产出与 SelRO 系列类似性能的产品 -- 即能够耐强酸、强碱及有机溶剂 的超滤、纳滤有机膜产品。 KOCH 于 1998 年收购了美国 Fluid Systems 流体公司 -- 世界上卷式反渗透膜的 发明者。流体公司于 1977 年发明的卷式 TFC 复合膜已经成为现在水处理脱盐 行业的标准。 KOCH 于 2004 年 11 月收购了德国 PURON 公司。PURON 公司生产的 MBR 膜 产品以其优异的性能荣获 2003 年欧洲发明大奖。 现今科氏滤膜系统公司拥有世界上最完善的研发设备和先进的膜生产检测系统，汇 集了来自美国、以色列、中国和日本等国众多顶尖科学家。
科氏能够提供从微滤、超滤、纳滤和反渗透等全部过滤精度的错流膜过滤产品及系 统，膜件结构形式包括中空纤维式、卷式、管式及平板膜四种。
科氏滤膜公司在 ABCOR 公司基础上建立，已拥有超过 40 年的滤膜制造和应用经 验，尤其在近十几年内，科氏滤膜公司先后收购了世界上几大最具影响力的滤膜产 品公司，而真正成为膜分离领域具有最完善产品链的先锋厂商。
北京代表处：北京市朝阳区亮马桥路 43 号 301 室，邮编：100016
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目录
一、 美国 KOCH 科氏滤膜系统公司简介…………………………1
二、 关于此手册…………………………………………………………..5
中空纤维技术以及应用简介
透过端控制 (PFC, permeate flow control )
Crude culture
1 psi PP PFC
Allows for PFC and a steadier flux
Permeate Flux
2psi
PP
PP
6 psi
Clarified culture
Unrestricted Permeate Flow Permeate Flow Control (PFC)
• 较高的膜载量
Flow Pressure
Time
Cross Flow Permeate Flow
中空纤维的组成
中空纤维切向流过滤装置示意图
内容
膜分离技术的基本概念 切向流过滤技术的优化 中空纤维的应用举例 中空纤维膜分离产品 总结
膜孔径大小的优化选择
Membrane Rejection Curves 100
高压灭菌&在线蒸汽灭菌可选
透过端
入口端 Feed
回流端 Retentate
超滤过程的优化
超滤应用：
•浓缩/换液 •除去小分子 •部分用于收集细胞以及菌体
Optimal TMP 最佳透膜压力
Filtrate Flux (LMH)
Membrane Control Region
Water
Gel Layer Control Region Sample Solution
滤膜流体流体有机合成膜polysulfoneps聚砜polyethersulfonepes聚醚砜osoonchfhfcnpolyvinylidenefluoridepvdf聚偏氟乙烯nsooocch3ch3o纤维素材质cellulosetriacetate醋酸纤维素cellulose纤维素regeneratedcelluloserc再生纤维素nococh3ococh3ch2ococh3nohhoch2ohnohhhohhh根据膜孔径分类微滤膜结构skin5?msupport100?m超滤膜结构skin3?msupport100?m大孔隙结构无大孔隙结构根据过滤原理分类死端过滤?过程控制简单?用于溶液预处理除菌?用于低浓度样品的处理?膜载量较低feedflowfiltrateflowtimeflowpressure根据过滤原理分类切向流过滤?过程控制复杂过膜压力切向流流速?用于培养液收集样品浓缩以及交换缓冲液?较高的膜载量crossflowpermeateflowflowpressuretime中空纤维的组成中空纤维切向流过滤装置示意图膜分离技术的基本概念切向流过滤技术的优化中空纤维的应用举例中空纤维膜分离产品总结内容膜孔径大小的优化选择rejectionmembranerejectioncurvesdiffusivesharp110100nmwckd0100ideal?样品透过
过滤器及滤膜、滤芯管理规程
题目滤膜和滤芯治理规程制订人：年月日文件编码：SMPSC-08-000/00 版本号：00审核人：批准人：生效日：年年年月月月日日日颁发部门：质量部复印份数：分发部门：生产部、设备工程部、质量部目的：建立滤膜、滤芯治理规程，以标准生产车间所使用的滤膜、滤芯的领用、处理、安装、完整性测试及更换的治理。
范围：工艺用水、压缩空气、氮气过滤、储罐呼吸器所用滤芯及药液脱碳、精虑所用滤膜的治理。
责任：设备工程部、生产部相关岗位对规程的执行负责，QA人员对规程的执行进展监视检查治理规程的实施。
内容：1生产用滤膜及滤芯的分类1.1.依据过滤介质的类型、滤芯及滤膜的性质分类过滤介质类型滤膜、滤芯性质过滤介质名称压缩空气气体疏水性氮气常压空气液体亲水性药液工艺用水1.2.依据滤芯及滤膜的材质及孔径分类材质：聚四氟乙烯〔PTFE〕、聚醚砜〔PES〕、混合纤维素酯、聚丙烯〔PP〕孔径：0.01μm、0.10μm 、0.22μm、0.45μm材质孔径〔μm〕过滤介质名称0.01 压缩空气聚四氟乙烯〔PTFE〕0.01 氮气0.01 常压空气混合纤维素酯0.22、0.45 药液聚醚砜〔PES〕聚丙烯〔PP〕聚醚砜〔PES〕0.45、0.10 工艺用水1.3.按滤芯及滤膜的尺寸分类，目前公司使用的滤芯为 5 英寸和 10 英寸两种。
滤膜为15cm、Ф30cm。
.按滤芯接口分类，常用的可分为 222〔螺口〕和226〔卡口〕俩种，不包含囊式过1.41.4器。
1.5.按滤芯外形可分为平头和翅头俩种。
2.滤芯及滤膜的领用2.1.应对滤芯及滤膜的供给商资格进展相应的审核。
供给商审计程序应参考原辅材料及设备供给商审计流程进展。
2.2.由车间负责人填写领料单，到仓库领取。
确认相关产品的“用户指南”、“合格证”等文件。
具体注明滤芯及滤膜信息，包括材质、孔径、尺寸、滤膜的亲水或疏水性。
2.3 .领取后对滤芯及滤膜进展登记，填写《生产车间滤膜、滤芯使用登记台账》，记录下滤芯及滤膜的领取日期、生产厂家、材质、尺寸、孔径、批号、使用位置等信息。
微孔过滤知识介绍
膜的生产工艺
连续铸造膜（无支撑膜）
PES •聚砜PES •进口PVDF
亲水性最好 孔径是对最小的颗粒的截留,孔径分布 狭窄 非常薄（120~150um) 吸附与材料有关
PVDF （进口）
膜的生产工艺
拉伸膜
狭窄的孔道 非常薄 常常与支撑结合 有较高的蛋白吸附 天然疏水，大部分为 疏水聚合物 PTFE
根据要过滤的菌种的类别选择不同精度的除菌级滤芯
细菌挑战
ASTM 标准 F838-05细菌挑战示意图：
细菌挑战
我们的滤芯在IFTS机构做的细菌挑战测试结果为通过！
细菌挑战
科百特细菌挑战实验室：
进 战实验在 挑 百特细菌 科 行中！！
非破坏性完整性测试基本方法
完整性测试方法介绍
什么是完整性？ 破坏性和非破坏性完整性关联 非破坏性完整性测试介绍
非破坏性完整性测试基本方法
气泡点测试法（bubble point test）
气泡点测试法是指用气体压迫已经润湿过滤膜上最大孔，使通过气体 所需的最小压力差。具体如下： 亲水性过滤膜中的水分充满过滤膜毛细孔后，需要一定的压力才能将 毛细孔中的液体挤出，压力差与毛细孔可简化为如下的函数关系：
P=
4×K×Y×Cosθ
同样为0.22um的滤芯，材料不同，泡点值也不同，润湿液同为水时： SPS0.22 SPSTSM0.22 ≥3200mbar ≥3800mbar
非破坏性完整性测试基本方法
扩散现象 扩散流测试原理 测试仪器连接图示 扩散流测试的几个问题 影响扩散流测试的因素
扩散流测试法 介绍
非破坏性完整性测试基本方法
滤芯软化熔化析出物水平可能提高蒸汽必须洁净无颗粒高温蒸汽流下会对滤芯有破坏建议使用不锈钢过滤器耐受在线灭菌压力滤芯使用说明一般蒸汽流量5psid快速蒸汽进入流量可产生515psid润湿的滤芯可有泡点5psid受阻的蒸汽流5psid压差5psid推荐01bar过高压差会导致滤芯冲扁变形膨胀变形滤芯使用说明表压力与蒸汽温度对应关系温度压力kgcm2147235132920125514122712121010116308108704通常采用12130min滤芯使用说明在线灭菌问题的预防保持压差5psi尽量靠近01bar防止反向压力滤芯使用说明高压灭菌锅灭菌灭菌初期要进行有效的空气去除采用初始真空和蒸汽吹扫循环灭菌后过滤器不应长时间放置在高压灭菌锅内避免来自热空气的潜在氧化破坏滤芯使用说明流动热水杀菌安装压力表和温度传感器监控压力和温度过高的压力和温度会使滤芯损坏安装排气阀在进行热水杀菌前将气体排出保证热水完全没过滤芯滤芯使用说明消毒剂灭菌消毒后要系统冲洗确保无残留滤芯使用说明滤芯清洗清洗原理
超滤原理介绍
按制膜材料分类
醋酸纤维素(CA)：优点是低价，亲水性好，不易阻塞污 染。弱点是易被微生物吞噬，对于pH和温度适应范围小。 聚砜(PSO)：自从1975年以来已被广泛应用于UF和MF膜。 优点耐温和耐pH能力好。缺点不能抗油、油脂、脂肪和两 极溶剂。 聚偏二氟乙烯(PVDF)：优点是其高度的碳氢化合物抗氧 化能力强。缺点很难制成有良好超滤分离特性的膜。 复合膜：复合膜多层膜结构，但所有的都有精确的组分； 常见支撑层（基膜）、分离层（涂膜）。
DOW RESTRICTED - For internal use only
按组件形式分类
超滤膜一般分为板框式（板式）、中空纤维、管式、 卷式等多种结构。其中，中空纤维式是国内应用最为 广泛的一种，根据进水方式不同还分为内压式和外压 式中空纤维膜。
DOW RESTRICTED - For internal use only
超滤的清洗方式包括水的正洗、 反洗，气洗，分散化学清洗 （CEB)，化学清洗(CIP)等。
正洗、反洗、能将表面大颗粒胶 体、滤饼层去除；气洗可以增 强正洗、反洗的效果。
DOW RESTRICTED - For internal use only
维护篇之1－反洗
反洗过程，倒楔形膜孔在反洗水压下扩张有利于 污堵物洗出； 正洗将洗出物彻底排除组件；
亲水性和接触角：亲水性往往采用接触角来衡量， 由于PVDF为非亲水材料，OMEXELL特有的亲水 改性减小了膜表面接触角，有助于减缓膜面污染 和增大通量；
DOW RESTRICTED - For internal use only
国内外主要超滤厂家及产品概要
OMEXELL-UF膜具有最前沿的超滤膜不对称结构，即由 致密的皮层和多孔的支撑层构成，通常支撑层的孔径 要比皮层高一个数量级以上；特有成膜技术改善了基 膜的晶核排列提供更强的支撑强度；这种结构有以下 的优点 a）致密的皮层提高了过滤的精度；b）多孔的支撑层 降低了过滤的阻力，并且使得穿过皮层的微小杂质被 截留的几率降低到最小。
除菌过滤
聚四氟乙烯
聚偏二氟乙 烯
滤芯材质
尼龙
聚丙烯
聚醚砜
滤膜的材质
(1)混合纤维素酯 常用来制成圆形的单片平板滤膜，用于液体和 气体的精过滤。 (2)聚偏二氟乙烯(PVDF) 精过滤材料，有极佳的热稳定性和化 学稳定性，能承受多次蒸汽灭菌，并可制成亲水性滤膜，广泛 用于制药工业水针剂用水及蒸馏水的过滤。 (3)聚丙烯(PP) 常用来做成筒式过滤器的滤芯，有较大的孔隙尺 寸范围，属粗效过滤材料。 (4)聚醚砜（PES)常用来做成筒式过滤器的滤芯，由于独特的孔 隙结构，又具有较好的耐温耐水解性能，用于精度较高的溶液 的精过滤。 (5)尼龙（N66) 常用来做成筒式过滤器的滤芯，可用于果汁、 酒精的过滤，属精过滤材料。 (6)聚四氟乙烯(PTFE) 最广泛使用的一种材料，用来做成筒式 过滤器的滤芯，其热稳定性及化学稳定性极佳，可承受较高的 操作温度，对大多数化学物质抗腐蚀及耐耐酸碱性能良好，具 有较高的化学适应性，常用于水、无机溶剂及空气的精过滤。
SPS0.22 ≥3200mbar SPSTSM0.22 ≥3800mbar
影响泡点测试的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素—孔径
压力衰减测试/前进流测试
压力衰减测试
即在润湿过滤芯上游施加一定体积的高压气体，压力稳定 后，切断气源，保持几分钟的时间，观察压力值变化。 根据方程：PV=NRT，可以计算出气体在此压力区间内的 扩散流
④开启压缩空气或氮气，开启阀l、阀2；
⑤缓慢加压到34.3kPa(0.35kgf／cm2)，控制30s，观察滤 器的气泡处； ⑥若无气泡产生，则连续加压，直到在烧杯中观察有连续 或稳定气泡出现，此时所显示的压力即为最小起泡点压力。
影响泡点测试的因素—操作条件
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pes滤膜能过滤有机系吗
微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚酰胺等。
无机膜材料有陶瓷和金属等。
鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌过滤。
聚四氟乙烯膜（PTFE）滤芯
分亲水PTFE膜、疏水PTFE膜绝对精度广泛化学相容性适用：气体除菌过滤，各种酸、碱、有机溶剂的过滤
聚偏二氟乙烯膜(PVDF)滤芯分亲水PVDF膜、疏水PVDF膜绝对精度广泛化学相容性适用：气体除菌过滤，各种酸、碱、有机溶剂的过滤
尼龙膜（N6N66）滤芯带电荷膜分N6、N66两种膜绝对精度适用：有机溶剂的过滤，液体除菌过滤
什么是有机溶剂有机溶剂是指一类由有机物为介质的溶剂。
有机溶剂是能溶解一些不溶于水的物质它包括多类物质,如链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等,多数对人体有一定毒性。
工业生产中经常应用的有机溶剂约有百余种。
如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、环己烷、环己酮、氯苯、二氯甲烷、四氯化碳、汽油、煤油、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、二甲基乙酰胺、二硫化碳等。
有机溶剂的种类从19世纪40年代用于工业生产以来,先进工业有机
溶剂的种类已达30000余种,其中最常用的约500种。
除广泛
用于清洗、去污、稀释和萃取等过程外,很多有机溶剂也作为
中间体用于化学合成。
常用的有机溶剂包括:①烃类:如脂肪烃、环烷烃、芳香烃和混合烃等;② 卤代烃:如卤代烷、卤代烯;③ 醇类:如甲醇;④酮类:如丙酮;⑤醚类:如乙醚;⑥其他: 如二硫化碳。
有机溶剂的特性(1)挥发性、可溶性和易燃性有机溶剂多具有
挥发性,接触途径以吸人为主。
脂溶性是有机溶剂的重要特性,进入体内易于神经组织亲和而具有麻醉作用;有机溶剂又具有
水溶性, 故易经皮肤进入体内。
有机溶剂大多具有可燃性,如
汽油、乙醇等,可用作染料;但有些则属非可燃物而用作灭火剂。
(2)化学机构按化学机构将有机溶剂分为若干类, 同类者
毒性相似,如氯代烃类多具有肝脏毒性,醛类具有刺激性等。
有机溶剂的基本化学机构为脂肪族、脂环族和芳香族;其功能团
包括卤素、醇类、酮类、乙二醇类、酯类、羧酸类、胺类和酰胺类基团。
(3)吸收与分布挥发性有机溶剂经呼吸道吸入后有40%～80%在肺内滞留,体力劳动时, 经肺摄入量增加2～3倍。
有机溶剂多具脂溶性,摄入后分布于富含脂肪的组织, 包括神
经系统、肝脏等; 由于血一组织膜屏蔽富含脂肪，有机溶剂也分布于血流充足的骨骼和肌肉组织;肥胖者接触有机溶剂后,在体内蓄积量增多, 排出慢。
此外, 大多数有机溶剂可通过胎盘,亦可经母乳排出,从而影响胎儿和乳儿健康。
(4)生物转化与排除不同个体的生物转化能力有差异,机体对不同溶剂的代谢速
率各异,有些可充分代谢,有些则几乎不被代谢。
生物转化与有机溶剂的毒作用密切相关。
有机溶剂主要以原形物经呼出气排出,少量以代谢物形式经尿排出。
多数有机溶剂的生物半减期
较短,一般从数分钟至数天,故生物蓄积对大多数有机溶剂来说, 不是影响毒作用的重要因素。