超滤膜基础
1.1超滤膜过滤原理
超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而
原液中体积大于膜表面微孔径的物
质则被截留在膜的进液侧，成为浓
缩液，因而实现对原液的净化、分
离和浓缩的目的，参见图1-1。
1.2超滤膜材料及特性
目前制造中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈（PAN）、聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）等。
a) PVC膜
-具有优良的化学稳定性，有耐酸、耐碱以及耐水解的性能，能广泛应用于各种领域；
-膜丝具有很好的强度和柔韧性，不容易断裂；
-膜丝内外表面平整、光滑，有光泽，膜丝不易污染；
- PVC膜材料是国内的食品级材料，并且经过亲水改性，具备很强的抗污染性。
b)PVDF膜
-耐紫外线和γ射线辐射，有优良的耐污染和化学侵蚀性能；
-耐热温度可以达到140℃，可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒；
-能在较宽的PH（1-13）范围内使用，可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。
1.3膜材料的改性
通过改性，可以使膜材料达到预期的某种性能要求，如提高机械强度，改善亲水性和改变荷电性等。常见的改性方法主要有接枝改性和共混改性，使用PVC 材料经共混改性后制成的超滤膜通常称之为改性PVC膜或PVC合金膜。滤
膜
壁
原
质
1.4膜的亲水性和疏水性
一般而言，膜的分离体系均为水相体系。亲水性的膜表面与水形成氢键，使之处于有序结构，当疏水溶质要接近膜表面，必须打破这种有序结构，显然不易进行，所以膜面不易被污染。而疏水膜表面上的水无氢键作用，疏水溶质接近膜表面是个增熵自发过程，则膜易被疏水溶质污染。膜的亲水性和疏水性可用表面接触角来量度，接触角小，表明其亲水性好。
1.5超滤膜的性能表征
超滤膜的性能通常是指膜的物化性能和分离透过性能，物化性能主要包括膜的机械强度、耐化学药品、耐热温度范围和适用pH值范围等。分离透过性能主要指膜的水通量和切割分子量及截留率。
1.5.1超滤膜的水通量：
a)纯水通量：反映了超滤膜的透水性能，通常是指在25℃水温和0.1MPa
水压下，单位时间内、单位膜面积所透过纯水的体积。（单位：升/小时.
平方米.0.1MPa）
b)设计产水量：指单支超滤膜组件在标准的操作条件下的稳定产水量，
通常由超滤膜厂商提供给工程公司进行超滤系统工程设计参考，设计产水量包括了进水水质、水温、操作压力、进出水流量、pH值、耐相关化学物质等各种因素对超滤膜水通量的影响。
此外，超滤膜的水通量还与膜材料、膜丝结构、切割分子量、孔隙率、孔径分布等许多因素有关，水通量指标主要依靠超滤膜厂家的生产工艺来控制。
1.5.2超滤膜丝结构：
超滤膜属非对称膜，其膜的断面结构主要有三层：
a)多孔致密层：超滤膜起主要分离作用的就是多孔致密层，致密层的厚度直
接影响膜的水通量，致密层越薄相应的水通量越大，但太薄会影响膜丝的机械强度。致密层上孔径大（切割分子量大），孔径分布带宽则水通量也大，但其透过的物质体积也大，在相同切割分子量的情况下，单位膜面积上的微孔数量多即孔隙率大则水通量也大。
b)多孔支撑层：多孔支撑层起支撑作用，其结构和所用的膜材质性能对水通
量有一定影响。
c)过渡层：过渡层处于多孔支撑层与致密层之间，主要由海绵状的小孔组成，
其直径约为0.2-0.4um之间，在超滤膜使用过程中被压密而影响膜的水通量，过渡层厚度越薄则对水通量的影响则越小。
合理的超滤膜层结构不仅可以提高水通量，而且不易污染，膜性能恢复性好，目前常用的中空纤维超滤膜结构按致密层位置不同主要分为内单皮层、外单皮层和双皮层三种：
图1-2 超滤膜丝的断面结构
内单皮层结构的超滤膜丝是自内向外渗透，外单皮层结构的膜丝渗透方向相反，双皮层结构的超滤膜丝其渗透方向可以是自外向内，也可以是自膜丝内向外渗透，双皮层结构超滤膜丝机械强度好，可以使用顺冲法和反冲法进行清洗。
1.5.3过滤精度：
超滤过程中起分离作用的是膜丝上的多孔的致密皮层决定的，一般以致密皮层上微孔径大小和孔径的分布来衡量膜的分离透过性能：
a)截留率（R0）与切割分子量（MWCO）：
膜丝上微孔的形状和大小并非完全一致的，常使用截留率和切割分子量两个参数共同来衡量，截留率是指溶液中被截留的特定溶质的量所占溶液中特定溶质总量的比率。当90%的溶质被膜截留时，在截留曲线所对应该类溶质的最小分子量即为该膜的切割分子量。超滤膜的孔径大约在0.002至0.1微米之间，其对应的切割分子量约为1，000—500，000。
截留率R0=（1-C P/C F）×100%
R0 -表示截留率；
C P -透过液特定溶质的浓度；
C F -原溶液特定溶质的浓度。
b)孔径的分布：
相同切割分子量的超滤膜因膜丝上孔径大小分布的不同，其分离的效果也会有所差异，通常使用泡压法来测定超滤膜的孔径的分布，在一定的气压下测定通过膜孔的气体的流速来绘制的膜孔径分布图如图1-3所示：超滤膜上的孔径大小应均匀一致，孔径分布曲线窄，截留性能敏锐，选择性好。
图1-3 膜孔径分布
1.5.4 超滤膜的耐PH 值与耐腐蚀性：
耐PH 值是衡量超滤膜承受酸性和碱性介质能力，PH 值越小，耐酸性介质越好，PH 值越大，耐碱性介质越好；耐腐蚀性表示膜材料抵抗氧化、水解、老化和细菌侵蚀等的能力。 1.5.5 超滤膜的机械强度：
超滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力，断丝使超滤膜失去分离性能，是评价超滤膜质量优劣的一项重要指标，机械强度由膜丝的断裂强度和断裂伸长率来表征。一般使用电子单纱测力仪测量单根膜丝的断裂强度和伸长率。 a ）断裂强度σ =F/S
其中：F —膜丝拉断时的拉力值（单位CN ） S —膜丝的截面积（单位mm 2）
c)
断裂伸长率δ=ΔL/L 0=(L-L 0)/L 0x 100%
其中：L -膜丝拉断时的长度（单位mm ） L 0-膜丝原始长度
1.6 超滤膜的过滤方式
一个中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根中空纤维丝和膜壳两部分组成，一般将中空纤维内径在0.6-6mm 之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜，毛细管式超滤膜因内径较大，因此不易被大颗粒物质堵塞，更适用于过滤原液浓度较大的场合。
1.6.1 内压与外压式过滤： a) 内压式过滤：
原液先从膜丝内孔进，经压力差驱动， 沿径向由内向外渗透过中空纤维成为 透过液为内压式过滤，如左图1-6所
原液
浓缩液
透
过液
中空超滤膜膜壳 环氧树脂端封
压/力增量孔径差
L E 列超滤膜孔径分布
系P / r
压/力增量孔径差
一般超滤膜孔径分布
P / r
超滤膜
过液
)
90-95%
原液
超滤膜
过液
)
100%给水泵
示：内压式过滤可以使用高压大流量 的顺冲洗，使冲洗水流与膜孔成切向 方向快速流过，从而可以将吸附在膜
内孔表面上的污染物冲去，恢复膜的 图1-6内压式过滤 水通量。
b) 外压式过滤:
原液经压力差驱动沿径向由外向内渗 透过中空纤维膜丝成为透过液，而截 留的物质汇集在中空丝的外部时为外 压式过滤。如左图1-7所示：外压式 超滤膜密封在膜壳内，水流的死角多， 无法使用快速直冲的方法清除膜表面
附着的污染物，因而不能完全去污。 图1-7外压式过滤
1.6.2 死端过滤与错流过滤： a) 死端过滤：
原液中的水分子全部渗透过超滤膜，没有 浓缩液流出，当原液中被分离物质浓度很 低时,为了降低能耗，通常采用死端过滤， 或称为全量过滤，如图1-8所示： 图1-8 死端过滤
方式
b) 错流过滤：
在过滤时有一部分的浓缩液体从超滤膜的 另一端排掉，当原液中能被膜截留的物质 浓度很高时，膜的过滤阻力增长很快，此
时多采用错流过滤，如图1-9所示： 图1-9 错流过滤方式
1.7 系统回收率（R ）
R =产水流量Q 3 / 进水流量Q 1×100%
={(进水流量Q 1-顺冲洗流量Q 5-反冲洗流量Q 2-浓水流量Q 4) / 进水流量
透过液
透过液
原
液
中空超滤膜膜壳
环氧树脂端封
Q1}×100%
一般超滤应用系统的回收率在90-95%之间，回收率的大小由原水中的悬浮物、胶体和微生物的浓度来决定的。当原水中的悬浮物等含量较高时，在不增加预处理工艺的情况下，可减少单支膜组件的回收率来维持膜管内部的高流量，减轻膜污染，对因此产生的大量浓缩水再循环回原水进口，保持整个超滤系统的回收率不变，但整个系统能耗相比死端过滤方式要高。
1.8超滤膜组件的膜面积
膜面积计算公式：S= πDLN
其中：N -表示膜组件中装填的膜丝根数；
D -表示膜丝直径，如果是内压式过滤，以膜丝内径计算；如果是外压
式过滤，以膜丝外径计算。
L -表示膜丝有效过滤长度，通常以膜丝总长减去两端浇注的环氧树脂厚度来计算。
1.9超滤膜的污染与浓差极化
1.9.1浓差极化：
浓差极化是指在分离过程中，料液中的溶剂在压力驱动下
透过膜，溶质被截留，于是在本体溶液界面或临近界面区
域浓度越来越高，在浓度梯度作用下，溶质由膜面向本体
溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，
从而导致溶剂透过流量下降，称为浓差极化，浓差极化会
引起以下几点危害，如图1-10所示：
a)使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压增大，增加能耗；图1-10：浓差
极化现象
b)当膜表面溶质浓度达到它们的饱和浓度时，会在膜表面形成沉积或凝胶
层，增加透过阻力；
c)膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性；
d)当有机溶质在膜表面达到一定的浓度有可能对膜发生溶胀或溶解，恶化膜
的性能；
e)严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，使运行恶化。
1.9.2膜污染：
在超滤过程中，各种微粒、胶体、有机物和微生物等大分子溶质与超滤膜发生
产水量
50
100
200
1502030
(L /h )
物理化学或机械作用，引起在膜表面和膜孔内吸附、沉淀造成膜孔径变小或堵塞，使膜性能发生不可逆变化的现象称为超滤膜的污染，膜污染主要形式以下几种：
a) 膜表面覆盖污染：
覆盖污染大致分两层，上层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面上的是小粒径的细腻层，一般情况下松散层在水流剪切力的作用下可以冲洗掉，对膜的性能影响不大，而附于膜表面的细腻层使大量的膜孔被覆盖，而且该层内的微粒与其它杂质之间长时间的相互作用极易凝胶成滤饼，增加了透水阻力，是影响膜性能的主要因素。 b) 膜孔堵塞：
在超滤过程中微细粒子塞入膜孔中，或者膜孔内因吸附胶体、微生物等杂质形成沉淀而使膜孔变小或者完全堵塞，形成膜孔堵塞，膜孔堵塞后一般是不可逆过程。 c) 吸附性污染：
有些膜材料带有极性基因，由于溶剂化作用使膜带有电荷，它与溶液中异性电荷的溶质相互吸引，而被吸附的溶质污染，形成膜表面吸附性污染。 分子间的相互吸引力也是造成膜污染的因素之一，它主要与膜组份的表面张力有关，因此若膜材料为亲水性时，则膜与溶质间吸引力小，容易清洗。其它因素如膜结构、膜表面的光洁度、铸膜液浓度、PH 值、温度等都会影响到膜的污染。
1.10 影响超滤膜产水量的因素 1.10.1 温度对产水量的影响：
温度对超滤系统的产水量的影响是比较明 显的，温度升高水分子的活性增强，粘滞 性减小，故产水量增加。反之则产水量减 少，因此即使是同一超滤系统在冬天和夏 天的产水量的差异也是很大的，温度与产 水量的关系见图1-11所示：
图1-11：温度与产水量
的关系曲线图
一般在允许的温度条件下，温度系数约为0.0215/1℃，即温度每上升1度，则
相应的产水量增加2.15%，因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。
在确定超滤膜水通量时需要进行温度修正，图1-12是以25℃为基准时设定修正系数为1：
a) 恒压运行时，按实际设计温度从图中读出修正系数，那么此温度下的的设计产水量=修正系数×25℃下的设计产水量；
b) 恒流量运行时，使用标准25℃下的透膜压差乘以修正系数，即求得实际设
图1-12：产水量与温度修正系数
1.10.2 操作压力对产水量的影响：
如图1-13所示，在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高随着增加，但当压力值超过0.3MPa 时，即使压力再升高，其产水量的因此在超滤系统设计应注意：
a ）实际操作中，任何时候操作压力都不应
超过0.3MPa ，即使是瞬间超过也可能会 损坏膜结构，甚至打破超滤膜； b) 许多膜组件组成的超滤系统，每个膜组 件之间的最大压力降不应超过0.05MPa ， 见图1-13，压力从0.1MPa 增加到0.2MPa
时其相应的产水量也增加了一倍，因此 图1-13：压力与产水量的关系图
产
水量
压力M P a
/100
200
400300
0.1
0.2
0L /h
修
正系数
温度（K
0.40.81.61.20
2030405
352545
1510
1.8
1.41.00.60.20℃）
如膜组件布局不合理时，临近给水泵处的膜组件获得较大的进水压力，产水量大，而远离给水泵的膜组件因管路压降大获得进水压力小，在总产水量相同的情况下，可能会出现临近给水泵处的膜组件在超负荷制水，而远离给水泵的膜组件还没有充分出力的情况。
1.10.3 进水浊度对产水量的影响：
进水浊度越大时，超滤膜的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞，在确定超滤膜产水量时也应考虑进水浊度的影响，下图1-14为分子量为1000、3000和6000的三种物质在不同浓度下对超滤膜产水量的影响，一般可采用以下方法降低进水浊度的影响： a ） 增加前级预处理降低原水浊度； b ） 使用错流过滤方式，并降低系统回收率；
图1-14：进水浊度与产水量关系
1.10.4 流速对产水量的影响：
流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显，流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降，这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的，因此在设计超滤系统流速时，一定要控制在给定的流速范围内，流速太慢影响超滤分离质量，容易形成浓差极化，太快则影响产水量。
产
水量
浓度%
/
100200
400
300
0.2
0.4
0.8
0L /h
家用净水器的选择以及超滤膜与ro膜的区别
超滤净水器与RO纯水机的区别及选择 水源污染的事件时有发生，重金属导致的水污染如砷、铅超标等，已经成为危害人们身体健康的隐形杀手。 究竟什么样的净水器能去除重金属污染，是很多消费者非常关心的问题。几乎所有的卖家都宣称自己的净水器能去除所有的有害物质，这是不恰当的。 目前适用于家用净水器能去除重金属的有以下两种技术，一是活性炭吸附，二是RO反渗透膜的滤除。 单纯的超滤膜是无法滤除重金属的，这是由其膜的过滤孔径决定的，因为超滤膜的过滤孔径一般为0.1~0.01um（微米），而重金属比如铅Pb2+离子的直径0.28nm（纳米），是完全能通过超滤膜孔径的而活性炭的吸附作用可去除水中部分重金属，重金属的去除率与活性炭的质量有很大关系。 RO反渗透膜的过滤孔径为0.0001微米，即0.1纳米，所以能滤除重金属离子。 叫“净水机”的，主滤芯都是超滤膜滤芯，过滤精度0.01微米，一般的杂质，包括各种有机污染物、细菌、病毒等等都能过滤掉，不用电，没有废水。目前市面大部分采用五级过滤，五级滤芯主要包括PP棉滤芯，去除大颗粒杂质，保护0.01微米的超滤膜。还有颗粒活性炭滤芯、压缩炭、超滤膜滤芯、后置活性炭滤芯。活性炭的吸附作用可去除水中部分重金属，重金属的去除率则与活性炭的质量有很大关系。
超滤膜净水机过滤后的水，市面上称“矿物质水”，保留有矿物质和部分重金属，口感不是太好，主要适用于煮饭、煲汤、做菜、清洁水果、清洁餐具、器皿或者烧白开水等。 叫“纯水机”的，主滤芯都是反渗透膜（RO膜），用电，有废水，但是过滤精度比净水机要高，达到0.0001微米，出水品质更好，更纯净。净水机能过滤掉的杂质，纯水机都能过滤掉，并且矿物质离子、重金属离子等均可以过滤掉。（婴幼儿不宜长期单一的引用纯水机制出来的水。对成人没有影响，因为成人和开始吃饭的儿童的营养主要来自食物。）纯水口感很好，更好吸收，更解渴，适用于直接饮用、泡茶等。 有人认为纯水机将水中的微量元素和矿物质都过滤掉了，没营养。但水中的微量元素和矿物质含量本身就微乎其微，可以忽略不考虑，人的营养物质和微量元素主要是靠膳食、水果等来进行补充的。但RO纯水机过滤重金属的能力是超滤膜净水机无法可比的。 价格方面，目前超滤膜五级净水器市场价1000元左右，网上活动可能500元左右。而RO反渗透五级过滤纯水机市场价一般在2000左右或更高，网上活动价可能也要1200元以上。 需要注意的是无论是超滤膜净水器还是RO膜纯水机都要定期维护，清洗或更换滤芯。一般第一级滤芯3个月以上就需要更换，第二级6个月以上，第三级1年，第四级也是主滤，要2年更换一次，第五级后置活性炭滤芯要1年更换一次。
超滤膜的使用与清洗
超滤膜的使用与清洗 超滤装置标准工艺流程图 超滤膜产品性能特点 超滤膜的性能特点： 超滤膜的孔径大约0.002～0.1um,截留分子量为500-500000，其操作压力在0.07-0.1Mpa左右。海德能超滤膜的结构特点：内外表面是一层极薄的双皮层滤膜，滤膜在整张膜面上的孔径结构并不相同。不对称超滤膜具有一层极其光滑且薄(0.12微米)的孔径在不同切割分子量的内外双层表面上，此内外双层表面由孔径达16微米的非对称结构海绵体支撑层支撑，整根膜丝依靠小孔径光滑膜表面和较大孔径支撑材料的结合，从而使过滤细微颗粒的流动阻力小并且不易堵塞，独特的成型结构性能使得污染物不会滞留在膜内部形成深层污染。 超滤膜由于其特殊的性质广泛应用在矿泉水的制备、反渗透设备的预处理、自来水净化处理、海水淡化的预处理、废水回用的净化处理、去除 水中的胶体和细菌、中药有效成分进行浓缩、制备浓缩茶等行业。 超滤膜组件的性能参数：
超滤膜产品性能特点超滤膜设计参数：
注：表内数值以25℃为基准 超滤膜的药物清洗 随着超滤膜截留的污染物在膜内表面和膜孔中的不断积累，超滤膜的水通量和分离能力逐渐下降，通过反冲洗可以部分恢复膜的水通量，但反 冲洗不能达到100%的恢复效果，因此当超滤膜的水通量下降超过30%时，必须进行药物清洗，及时清除附着在超滤膜壁和膜孔中的污染物， 防止超滤膜形成不可恢复的堵塞。 药物清洗的方法主要有以下几种： 1、循环药洗：采用RO水或超滤水配制柠檬酸液控制pH为2，经增压泵从超滤膜的进水阀处打入，自排放阀处循环回柠檬酸液，调节排放阀将压力稳定在0.25Mpa，循环清洗30分钟后，将超滤膜内的柠檬酸液冲洗干净，再配制氢氧化钠和次氯酸钠溶液控制pH值为12，从进水阀处打入，在0.25Mpa水压下循环清洗30分钟后冲洗干净，见下图所示。 2、药液浸泡：分别将酸洗液和碱洗液打入超滤膜后将进水阀、排放阀和调节阀全部关闭，对超滤膜密封浸泡2小时后再用超滤水冲洗干净。 3、药洗杀菌：配制pH值等于2的柠檬酸溶液或pH值等于12的氢氧化钠溶液对超滤膜进行药物清洗，并加入50ppm（mg/L）的氯或过氧氢再进行循环药洗或浸泡，同时可起到良好的灭菌作用。
超滤膜基础知识
超滤膜基础知识 黄明珠 水是生命之源，饮用水的卫生与安全是人体健康的重要保障。随着我国社会和经济的发展，人们对生活质量的要求不断提高，对饮用水水质的要求也越来越严格，提倡优质饮用水是适应时代发展的需要。但与此同时，水体污染却不断加剧，各种生产废水和生活污水未达排放标准就直接进入水体，给水环境造成了极大的污染。水源水质急剧下降，对目前城市自来水厂的传统常规处理工艺提出了严峻的挑战，微污染原水的净化处理己成为一项重要和迫切的课题。为获得安全、优质的饮用水，需要探寻各种先进、可行的饮用水处理技术，以提高饮用水质量，保障饮用水安全。 l饮用水水质标准与处理技术 1．1水质标准与优质饮用水 生活饮用水水质与人类健康直接相关，故世界各国对饮用水水质标准极为关注。由于水源污染日益严重，以及水质检测技术与医学科学的不断发展，饮用水水质标准总是不断地修改、补充。20世纪初，饮用水水质标准主要包括水的外观和预防传染病的项目，以后开始重视重盒属离子的危害，80年代则侧重于有机污染物的防治，90年代后开始高度关注微生物引致的风险。 随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对饮用水的水质要求也相应提高了。在这一背景下，建设部2005年6月1同颁布实施的《城市供水水质标准》(CJ 206-2005)对城镇居民生活饮用水的水质提出了更高的要求。《城市供水水质标准》共101项，分为常规监测42项，非常规监测59项，该《标准》在原建设部2000年水质目标88项的基础上，删除88项中的20项，增加了33项，修订22项的指标值并改为限值。因而该《城市供水水质标准》具有先进性及可操作性。 我国自1956年颁发《生活饮用水卫生标准(试行)》直至1986年实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)的30年间，共进行了4次修订。水质指标项目不断增加。我国新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)于2007年7月1同实施，代替已使用了20多年的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-1985)。 新国标加强了对有机物、微生物和消毒等方面的要求。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项，与人体健康有关的水质指标为86项，占80％。其中，微生物指标由2项增至6项；消毒剂指标由l项增至4项；有机化合物由5项增至53项等；新标准统一了城镇和农村饮用水卫生标准，并与国际标准接轨。 水质标准的不断提高，人们健康意识的不断增强，使优质饮用水的概念逐渐深入人心。优质饮用水主要是在满足人体基本生理功能和生命维持基本需要的基础上，长期饮用可以改善和促进人体的生理功能，增强人体健康，提高生命质量。世界卫生组织在《生活饮用水质准则》中指出了理想的优质水应具备的特征： ①不含任何对人体有毒、有害及有异昧的物质。 ②富含多种人体健康所需的矿物质微量元素。 ③PH值呈弱碱性。 ④水中溶解氧适度。 ⑤水分子团小。 ⑥水的媒体营养生理功能要强。 1．2常规处理工艺
一种新型超滤膜技术介绍
一种新型超滤膜技术介绍 摘要：本文着重介绍了一德国公司新研究的一种超滤膜，以及其特有专利技术“MultiboreTM”，该过滤膜高超的去除杂质、MS2噬菌体、隐孢子、淤泥浓度(SDI)和总有机物含量等过滤性能，展现了其广阔的应用前景。 关键词：超滤膜水处理 膜技术是一门崭新的跨学科实用技术。半个世纪以来，膜技术已成功地在饮用水净化、工业用水处理、食品加工、医药制造以及化学工业得到广泛地应用，被公认为是当代最有前途的高新技术之一。膜的过滤是固液分离技术，它通过膜孔把水滤过，并将水中杂质截留，而不发生化学变化。根据膜截留原水颗粒的大小，膜孔从粗到细分为微滤膜(MF)，超滤膜(UF)，纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。一德国公司生产的超滤膜（UF）是目前世界上最好的超精、超细过滤膜之一，本文着重介绍这种新型超滤膜技术。 1．超滤膜 这种新型超滤膜以其特有专利技术“MultiboreTM”，生产出多孔毛细管过滤膜，它具有较高强度，较好的安全性能，能避免对毛细管的损坏或粘附。不同的过滤膜结构允许不同的渗入和渗出情况，而“MultiboreTM”多孔过滤膜技术使得该膜在饮用水处理过程中获得了最佳的处理方式，并且依赖该技术,废水处理也得以令人信服的实现和完成。 用这种新型超滤膜加工而成的膜组是一个中空的纤维过滤膜块,它允许的平均分子量为 150KD，一个直径为225毫米的膜组包含约1800个多孔毛细管膜, 每个多孔毛细管包含七个甚至更多的（目前最新的一种为九孔）内径为0.8毫米的纤维。这种纤维的组成材料是含有添加剂（PESM）的聚乙烯和一种亲水的防有机污垢的材料。膜组的结构如图1所示。 图1. 膜组的结构 水在膜组中的流动模式是由内向外渗出，也就是说，注入的原水流经膜组时就会通过多孔毛细管壁呈向外辐射状的渗出。膜组中的过滤膜被设计用来清除杂质微粒的。水被加压后渗出隔膜，而微粒被留在了隔膜的表面。由于隔膜孔的尺寸小，所有的悬浮固体颗粒包括微生物都被有效的阻隔了下来，这些微粒汇集增多形成了一个污垢层聚在膜表面，因此必须定期进行反洗以便清除这些微粒物质。
超滤膜清洗几种方法介绍
超滤膜清洗几种方法介绍 随着超滤膜组件工作时间的延长，超滤膜污染会不断加重，超滤膜的透水速率会下降，为了恢复膜的通量，需要定期对膜组件进行化学清洗，化学清洗时应根据原水中杂质的情况选择合适的化学药品。 常用清洗方法 常用清洗方法，超滤膜在使用后，由于分离物质及其他杂质在膜表面会逐渐积聚，对膜造成污染和堵塞，膜的有效清洗是延长膜使用寿命的重要手段。常用的清洗方法有化学清洗、物理清洗两大类。 (一)物理清洗法 等压清洗法：即关闭超滤水阀门，打开浓缩水出口阀门，靠增大流速冲洗膜表面，该法对去除膜表面上大量松软的杂质有效。 高纯水清洗法：由于水的纯度增高，溶解能力加强。清洗时可先利用超滤水冲去膜面上松散的污垢，然后利用纯水循环清洗。 反向清洗法：即清洗水从膜的超滤口进入并透过膜，冲向浓缩口一边，采用反向冲洗法可以有效的去除覆盖面，但反冲洗时应特别注意，防止超压，避免把膜冲破或者破坏密封粘接面。 (二)化学清洗法 利用化学药品与膜面杂质进行化学反应来达到清洗膜的目的 酸溶液清洗：常用溶液有盐酸、柠檬酸、草酸等，调配溶液的PH=2~3，利用循环清洗或者浸泡0.5h~1h后循环清洗，对无机杂质去除效果较好。 碱溶液清洗：常用的碱主要有NaOH ，调配溶液的PH=10~12左右，利用水循环操作清洗或浸泡0.5h~1h后循环清洗，可有效去除杂质及油脂。 氧化剂清洗剂：利用1%~3%H2O2、 500~1000mg/L NaClO 等水溶液清洗超滤膜，可以去除污垢，杀灭细菌。H2O2和NaClO是常用的杀菌剂。 加酶洗涤剂：如0.5%~1.5%胃蛋白酶、胰蛋白酶等，对去除蛋白质、多糖、油脂类污染物质有效。 选择化学药品的原则： 1、不能与膜及组件的其他材质发生任何化学反应。 2、选用的药品避免二次污染。
超滤系统(个人总结)
目录 超滤系统简介 (3) 常规垂直过滤与切向流过滤比较 (3) 超滤系统流程图: (4) 主要配置： (5) 超滤膜装置 (6) 膜材料 (8) 超滤膜包维护 (10) 超滤膜包的维护主要包括以下几个方面 (10) 清洗方法： (10) 注意： (10) 冲洗步骤 (10) 清洗剂选择 (11) 清洗条件 (11) 消毒 (11) 除热原 (11) 水通量（NWP）测量 (12) 完整性测试 (14) 保存 (14) 附录 (16)
超滤系统简介 超滤：是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的。 超滤装置如同反渗透装置，有板式、管式（内压列管式和外压管束式）、卷式、中空纤维式等形式。浓差极化乃是膜分离过程的自然现象，如何将此现象减轻到最低程度，是超滤技术的重要课题之一。 采取的措施有： ①提高膜面水流速度，以减小边界层厚度，并使被截留的溶质及时由水带走； ②采取物理或化学的洗涤措施。 常规垂直过滤与切向流过滤比较 通过比较发现为使在生产中保持连续、稳定的过滤，从而选择切向流过滤。 超滤系统一般包括：回流罐、补液罐、泵、质量流量计、压力传感器、温度传感器、隔膜阀（气动、手动）、压力控制阀、电控箱、管道、夹具等等。
超滤系统流程图: 回流罐 超滤装置 补液罐滤过液 阀泵 质量流量计 压力传感器 压力传感器 质量流量计 温度传感器 压力控制阀 压力传感器 阀 TMP/P/ P
浸入式MBR膜产品技术手册
浸入式MBR膜产品技术手册
浸入式MBR膜产品技术手册 珠海市邦膜科技有限公司 注意： 本手册所提及的运行参数是真实有用的，对于特殊情况下的使用请操作人
员根据实际情况进行适当调整或修改。 目录 一、膜生物反应器介绍................................................3二、产品规格........................................................3三、系统参数和运行条件..............................................4四、使用指南........................................................5五、加药反洗和离线清洗..............................................7附件一、膜组件安装及注意事项........................................10附件二、膜组件使用注意事项..........................................11附件三、膜组件保存注意事项..........................................12附件四、膜泄漏检查.. (13) 附件五、压差升高决绝措施与冬季防护措施 (14) 1、压差升高解决措施 (14) 2、冬季膜设备运行操作注意事项 (14)
一、膜生物反应器介绍 膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的新兴技术，也称作膜分离活性污泥法。 膜生物反应器（MBR）用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。 二、产品规格 1.膜组件尺寸 图1 膜元件尺寸图
活性炭和超滤膜技术的负面效应
活性炭和超滤膜技术的负面效应 微生物滋生。活性炭技术和超滤膜技术，本质上是物理过滤，所以，会成为微生物的温床，卫生系统专家支出，在使用没有抑菌(杀菌)装置的净水机时，经过7天左右的时间，微生物指标会大大增高，无论对超滤膜采用正冲或者反冲的清洗手段，效果都不甚理想，再说7天冲一次，消费者不嫌烦吗? 亚硝酸盐浓度偏高。活性炭和超滤膜技术是处理有机污染和余氯的最佳方案，但凡事都有两面性，在有机污染严重、浑浊度明显的地区，这一技术会导致微生物指标增高，从而导致亚硝酸盐浓度增加，其最直接的表现是净水机用一段时间，水质会变咸!不但影响口感，而且严重威胁人体健康。 再谈谈谈谈活性炭在净水机上的应用。 由于国外是限制活性炭发展的，所以有些国产的活性炭经过这么多年的发展，在技术上已经可以与国际品牌的活性炭获得等同“段位”了。 活性炭的种类比较多，用在家用水处理技术上一般是压缩活性炭、颗粒活性炭、粉末活性炭(后2个也称之为散碳)。 从材质上看：在材质上分煤质、椰壳、果壳等。 从吸附效果看：粉末活性炭大于颗粒活性炭大于压缩活性炭(还能起到pp棉的作用) 超过滤的工作原理： 进料液在一定压力作用下，水和小分子溶质透过膜成为透过液，而大分子溶质被膜截留为浓缩液。超滤过程主要有三种情况： ①被吸附在过滤膜的表面上和孔中(基本吸附); ②被保留在孔内或者从那里被排出(堵塞)： ③机械地被截留在过滤膜的表面上(筛分)。 超过滤的特点：一是它的工作范围十分广泛，在水处理中分离细菌、大肠杆菌、热源、病毒，腔体微粒、大分子有机物质等，还可以用于特殊溶液的分离;二是超过滤可以在常温下进行，因此对热敏感性物质如药品、蛋白质制剂、果汁、酶制品等的分离、浓缩、精制等，不会影响产品质量;三是超过滤过程不发生相变，因此能耗低;四是超滤过程是压力作驱动力，故装置结构简单、操作方便、维修容易。因此，超过滤发展迅速，在过去的10年问，全世界超滤膜的生产平均年增长率在12%左右。
超滤膜通量的决定因素与选择
微/超滤膜通量的决定因素与选择——高大林 膜通量指单位时间通过单位膜面积的流量，常用LMH（升/每小时每平方米）为单位。一、微/超滤膜通量的主要决定因素： 1．膜的孔径、均匀性和孔隙度： 孔径、孔隙度越大，孔径越均匀，膜通量越大，旭化成提供的PVDF微滤膜孔径为 0.1微米，在满足各种水处理应用（反渗透进水、直饮水）要求的前提下，其膜通量比 市场上的各种微超滤至少高30%，一方面源于其膜为海绵状立体网状均一孔结构，从而可使膜表面的开孔率达到最高。此外，膜表面的开孔率高，会有效降低运行时的跨膜压差，从而可以采用较高的通量。此外不均匀的孔径可能造成运行过程中的膜孔内部堵塞，造成跨膜压差永久上升，从而膜通量衰减。 2．过膜压差(TMP)： 不同膜由于表面开孔率以及膜丝内部结构不同，从而在相同的通量下的起始跨膜压差不同。比如主要由于表面开孔率的差异，某外压式PVDF在20摄氏度下55lmh下的起始跨膜压差为0.6bar；而旭化成对应的起始跨膜压差小于0.2bar，或者在20摄氏度下起始跨膜压差为0.6bar时的运行通量约210lmh。高表面开孔率会使起始跨膜压差很低，从而可以允许旭化成膜对应干净水源采用非常高的膜通量运行。 膜通量越高，要求运行过膜压差(TMP)越大。旭化成的PVDF膜由于机械强度很高，具有更高的TMP变化范围（可到3bar），可以对付各种由于水温变低、进水污染负荷增加带来的对TMP增加的冲击，从而可以在设计上采用更高的膜通量。大多数超滤膜要求运行时的最大过膜压差不大于1bar甚至不大于0.5bar，因而设计运行膜通量较低。 浸没式膜的最大过膜压差一般为0.6bar左右，所以膜通量不能太高。 4水温： 水温影响水的粘度和有机膜的孔隙度，粘度增大会提高过膜压力(TMP)，从而降低膜通量；由于旭化成膜的允许过膜压差高，其压力系统在水温降低时，可以通过提高初始TMP和清洗时TMP，而不影响产量。 5水中污染负荷： 水中污染物在过滤时被膜表面截留从而在膜表面形成污染层。在进水恒流（恒定产水量）条件下，膜污染会造成TMP的增加；在进水TMP恒定条件下会造成膜通量(或产水量)的衰减。膜表面的污染物中，颗粒和胶体容易通过物理清洗方式（水的反洗或空气擦洗）得到清洗，但由于有机物和微生物及其分泌物一般难以通过物理清洗方式解决，因而在运行过程中会在膜表面逐渐积累，在恒流条件下表现出TMP逐渐增长，当TMP上升至膜的最大或指定的TMP时，则必须采用CIP化学清洗。如果膜通量较高，则会缩短CIP的周期。 水中污染负荷越高，在恒流条件下TMP的增长速度越快，过高的膜通量会造成TMP 很快增长至允许上限。MBR就是膜在10000mg/L左右下的悬浮物下运行，在此水质条件下膜通量不能过高，膜的清洗条件也非常重要。浸没式MBR的最高通量一般在25~30lmh左右。 6膜的清洗条件：
各类中空纤维超滤膜性能比较
中空纤维超滤膜性能比较一览 摘要：本文集中对目前市场上的进口中空纤维超滤膜的性能做了详细比较，列举各种超滤膜在设计使用过程中的注意要点，为各工程公司进行超滤系统设计提供技术参考。 关键词：超滤，产水量，截留分子量，膜材料，膜面积 一．中空纤维超滤膜技术的发展 超滤（简称UF）膜分离技术是近年发展起来的分子水平的高新分离技术。膜孔径在0.01－0.001μm，截留分子量可分为10万、5万、2万、6千等。比常见细菌的分子量小百余倍，可将细菌、菌尸、细菌碎片、病毒、与细菌大小相仿的微小悬浮物、胶体、热源等近100％地截留。超滤装置是水质高效、高精度的净化设备，滤后水质清澈味甘，可直接生饮。超滤装置具有设备简单，操作方便，能耗低，效率高，无污染等优点。超滤装置在水处理行业中得到广泛应用。并可用于化工分离、医药提纯、食品加工、酱油、醋、酒类及饮料的过滤净化。 超滤是一种以压力作为推动力的膜法物理分离技术。一般采用全量过滤、错流过滤方式，物料以流动的方式流过膜的一侧，当给物料加以一定的压力后，净化液即透过膜从膜的另一侧流出，从而达到净化的目的。 世界主要中空纤维超滤膜商业化产品发展历程： 1974 –Romicon (Koch) 公司发明聚砜中空纤维膜。 1975 –Nitto Denko 公司取得聚砜中空纤维膜研制的巨大进展; 发展了海绵状膜结构。 1984 –Aquasource公司发明醋酸纤维素中空纤维膜;1988年首台大型市政用超滤装置在Anoncourt安装使用。 1985 –Memcor公司发明聚丙烯中空纤维微滤膜。 1986 –Xflow (Norit)公司发明聚醚砜/聚乙烯吡咯酮共混中空纤维超滤膜。1991 –Zenon公司提出了浸没式中空纤维膜应用方式。 1993 –Xflow公司发展水平放置膜组件的理念;1999年首台大型市政用超滤装置在Heemskerk安装使用。 1997 –Memcor公司推出聚偏氟乙烯中空纤维膜和浸没式超滤系统。 2000 –Hydranautics公司推出性能优良的亲水性聚醚砜中空纤维超滤膜。
超滤设计计算
超滤膜计算 一、设计产水量的计算： 选定每29min进行一次反洗。 反洗时间t2=40s，反洗前后各一次正洗，正洗时间t3=10s即一个运行周期为：30min 每天正、反洗次数为M=24*60/30=48次 每天冲洗（包括正洗及反洗）时间为t冲洗=（t2+2t3）*M=2880s 每天真正的产水时间t=24*3600-t冲洗=83520s=1392min客户需要连续产水量为Q=10m3/h，而实际产水时间为1392min故每小时需产出需要的产水量为 Qx=Q*24*60/t=10.3m3/h 本工艺采用超滤产水进行反冲洗，考虑反洗水量为产水水量的2倍，正洗水用原水。故小时反洗水量QF=2Qx*t2/3600=0.2m3/h 每小时的真正产水量及设计产水量为：Qs=Qx+QF=10.6m3/h 取整后：11m3/h 二、超滤膜组件数量的计算： 设计通量按设计导则取50l/m3*h 所需膜面积S为：S=Qs/V=211.5㎡ 本工艺采用陶氏SFP-2640超滤膜组件，组件膜面积为20㎡ 组件长度1356mm组件直径165mm
组件数N=10.6支取整后：12.0支 三、超滤原水泵的选择： 设计回收率取90% 按每套产水量及回收率的计算，每套超滤原水泵的流量为：Q原=11.7m3/h原水泵的扬程选择约为：30米（选用恒流控制） 四、反冲洗设计： 单套系统反冲洗水量为：2*Q原=23.5m3/h 原水泵的扬程选择约为：20米（选用恒流控制） 五、正洗设计： 正洗与原水泵共用 六、化学清洗设计： 清洗管道直径为DN100mm长约为：20m 化学清洗水量取100l/m3*h水泵流量Q化=24.0m3/h化学清洗水泵扬程：20m 选择50μm的精密过滤器 清洗水箱体积：V洗=（膜组件体积×膜组件数量+管路体积）×1.2=0.6m3取整后1m3 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
超滤膜性能优势与过滤技术原理详解
超滤膜性能优势与过滤 技术原理详解 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，膜的材质在超滤工作中是至关重要的，不同的材料材质显示的特性也是不同的，像亲水性、成孔性、材料来源广泛、稳定，这些都是衡量材质适不适合自己需求的指标特性。 一、超滤膜性能与过滤原理阐述 超滤膜组件采用先进的内压式膜分离技术，在常温和低压下进行分离，它具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点，可有效滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质。 二、uf超滤膜系统特点 采用内装高强度高韧性的改性聚丙烯中空纤维膜的系列超滤元件，不断丝、通量大、抗污染性，运行时无需进行化学分散洗，通过反冲就可以恢复通量。各组件水力负荷均匀、无死角，在反冲洗和化学清洗时污染物更易排出。适应各种水质，产水清澈透明，SDI稳定小于等于3，优于反渗透系统的进水要求。设备紧凑、占地面积小、模块化设计便于扩充、全自动运行，免维护工作。
三、应用领域 过滤经生化处理后的城市污水达到杂用水回用标准，工业废水深度处理回用、自来水、地下水、地表水的除菌、除浊、净化、大型反渗透系统的前级预处理、海水淡化前级预处理，工业冷却水的净化回用。 目前，超滤膜元件主要使用的材质有大概有聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和无机材料。主要应用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中、还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。 浅谈UF超滤膜技术在酿造行业中的应用优势 超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。现如今成熟的超滤膜技术在工业领域应用十分广泛，已成为新型化工单元操作。 成熟的超滤技术在酿造行业中发挥着浓缩、分离、提纯、除菌等重要作用。超滤与传统制备工艺相比,具有安全无二次污染、操作简单、生产成本较低、还能使成品酒质具有较好的芳香度及清澈度等优势被越来越多的行业所应用。 超滤膜工艺原理
中空超滤膜技术手册
中空超滤膜HYDRAcap?技术手册 1. 超滤系统的运行和设计 1.1 技术介绍 HYDRAcap 是一种中空纤维超滤膜组件，其平均截留分子量为150,000道尔顿。一个直径为8.9英寸（225mm ）的HYDRAcap 组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝的化学成分为聚醚砜，是一种耐有机污染的亲水性材料。过滤方式是由内向外，也就是说原水在中空丝内部流动，而滤液沿径向向外穿过中空丝。 HYDRAcap 超滤膜是专为去除微粒而设计的。水被施压后透过滤膜，微粒则留在中空膜的内表面。由于膜上的微孔很小，用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。这些污染物会在膜表面累积，因此，需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。 海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap 组件。其外径都是大约9英寸，内含12,000根中空丝。一种组件长为60英寸，另一种长度为40英寸。 由于HYDRAcap 有除菌除病毒性能，在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想，HYDRAcap 已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局（DHS ）在饮用水方面的认证，此外，HYDRAcap 对于去除胶体物质也很有效。同时对于反渗透系统而言，也是一种极好的预处理手段。 图1 -Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra 产品水 进水浓水
1.2 应用简介 HYDRAcap?适用于下列情况： 1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定) 1.2.2 反渗透的预处理，如: ?高度污浊的地表水 ?海水 1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用 1.3 过滤性能： 目前为止，已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试，证实有以下的去除效果： 表1 HYDRAcap?性能 *：加利福尼亚DHS认证**：测试时给水浊度最高为50NTU 海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点，如： ?HYDRAcap能抗氧化，并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境 ?HYDRAcap是一种超滤膜，可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试，证实HYDRAcap适用于饮用水的处
怎样选择超滤膜材料及其适用领域
怎样选择超滤膜材料及其适用领域 超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物（例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料）、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的材料可以分为： 一．纤维素酯类： 二醋酸纤维素（CA）为水系CA（醋酸纤维），其对蛋白吸附比较低，适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤或科研中特殊成分的分析测定 三醋酸纤维素（CTA）,亲水性强，非特异性吸附极低，溶剂和小分子溶质在滤过时不会因被膜吸附而产身损失，因此在样品清洗、除蛋白以及需要回收滤过液的操作中，敬意使用三醋酸纤维素膜。 硝化纤维素（CN），其对蛋白等生物大分子吸附力强，用于医学研究及诊断的细菌培养和生物工程；DNA-RNA杂交实验和检定；做液闪测定、放射性示踪物的超净制备和电泳、微量元素分析等。 乙基纤维素（EC） 混合纤维素（CN-CA）,适合水溶液，较低的蛋白吸附，流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。混合纤维素制成的膜，是一种标准的常用滤膜。由于成孔性孔隙率高，截留效果好，亲水性好，材料易得且成本较低，因此，该膜的孔径规格分级最多，从0.05～8um，约有近十个孔径型号。该膜使用温度范围较广。可耐稀酸，不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。性价比高。应用于：实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤；水体中大肠肝菌群的测定，饮用水、地表水、井水等，除菌过滤，溶液中微粒及油类不溶物的分析，水质污染指数测定，气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤。为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一；2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。 再生纤维素,一种高亲水的膜，对蛋白的吸附极低，但用于从低蛋白浓度的稀释溶液中回收蛋白时，可以得到极高的收率。再生纤维素膜可以高压灭菌，容易清洗，耐酸碱性能及耐溶剂性能好。 三醋酸纤维素 二．聚酰胺类 尼龙膜（聚酰胺NYLON）,该种也具有亲水性能。较耐碱而不耐酸。在酮、酚、醚及高分子量醇类中，不易被腐蚀，孔径型号也较多。适用于电子工业光刻胶、显影液等的净化。耐温性能
推荐：什么是超滤膜超滤技术
什么是超滤膜超滤技术 【学员问题】什么是超滤膜超滤技术？ 【解答】超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径：0.5-2.0mm，内径：0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。 1、过滤系统要定期灭菌。 超滤膜可以截留细菌，但不可以杀死细菌，截留率再好的超滤膜也不能长期保证干净区不长一个细菌，有细菌就可能大量繁殖。直接影响到透过水质，譬如有的矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌团，主要是系统被霉菌污染所致。因此，必须定期对周转环境及过滤系统进行定期灭菌，灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定，对于城市普通自来水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作为供给水源时，灭菌周期更短。灭菌药品可用500～1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水
溶液循环流或浸泡约半小时即可。 2、超滤组件要轻拿轻放，并注意保护，由于超滤组件是精密器材，所以在使用安装时要小心，要轻拿轻放，更不能甩坏。组件若停用，要先用清水冲洗干净后，加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌，并密封好。如冬天组件还要进行防冻处理，否则组件可能报废。 3、使用中空纤维超滤膜前必须认真阅读使用说明，按照超滤膜在水处理应用工艺进行操作。 4、由于每根超滤组件在出厂前加入保护液，使用前要彻底冲洗组件中的保护液，先用低压（0.1MPa）给水冲洗1小时，然后再用高压（0.2MPa）给水冲洗1小时，无论低压还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。在使用产水时，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。 以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。 结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
超滤膜元件运行性能分析
能源与环境 超滤膜元件运行性能分析 Ξ 孟凤鸣,靖大为 (天津城市建设学院膜技术中心,天津300384) 摘要:以特定的水源和国产超滤膜元件为基础,较为系统地分析了国产超滤膜的水力特性、水质特性以及清洗特性,就此对该超滤膜的性能做出综合评价,从而为超滤膜元件的设计和运行提供依据. 关 键 词:超滤技术;膜性能;膜污染;膜清洗 中图分类号:T U991.2 文献标识码:A 文章编号:100626853(2004)0320186205 超滤技术是水处理领域最活跃的技术之一,广泛 应用于给水的深度处理、中水的回用、纯水和高纯水的制备等领域.超滤技术应用范围之广,处理规模之大,是其它膜技术无法比拟的. 经过多年的努力,国产超滤膜技术有了很大的发展.在制膜材料、制膜工艺、元件规格、膜的性能、膜系统工艺等诸多领域均取得了很大成就.但是,由于超滤工艺处理料液的多样性,很难给定超滤膜元件的性能参数.这一现象在客观上为超滤膜元件的设计与运行增添了障碍,在一定程度上制约了它的发展.因此,寻找有代表性的料液,检测并分析对应代表性料液的超滤膜元件的运行性能参数,并建立相应的数学模型是超滤系统设计的基础性工作. 笔者以特定的水源、特定的膜品种为例,给出了国产超滤膜的技术参数,以供设计和工程人员参考.相关技术参数主要包括给水水质、给水温度、错流量等外部参数对超滤膜元件的产水通量、产水水质的影响,同时,分析了膜系统的污染与清洗特性. 超滤膜的通量是产水流量与膜面积的比值,它是跨膜压差、水质、温度、错流量的函数,且与进水方式有关.设通量为Q ,跨膜压差为P ,水体温度为T ,给水水质为W ,错流量为B ,则产水通量可表示为 Q =f (P ,T ,W ,B ) 本文涉及的特定水源为湖水,特定膜元件为国产聚丙烯腈内压式超滤膜(膜面积为20m 2,规格为4040),水质的主要指标为C OD 和浊度. 1 进水水质的通量特性 1.1 标准曲线的测定 在以纯水作为原水,25℃,错流量分别为0,8,12,16L/min 的情况下,此膜元件的标准通量2压力特性曲线均为一条直线且重合,如图1中的纯水曲线.由于纯水中悬浮固体很少,对膜的污染、堵塞很小,因此有无错流对通量没有影响,通量是跨膜压差的一元一次函数.1.2 不同浊度的通量特性 当分别以其它水源水作为超滤膜的原水时,在同样的温度、同样的错流量下,超滤膜的通量2压力特性曲线不再是直线.在压力较低的情况下,由于污染刚刚开始,通量2压力特性仍然遵循线性关系;随着压力的增加,通量也增加,但由于污染越来越严重,甚至形成凝胶层,通量增加的幅度会明显减小,通量2压力特性曲线已不再是直线;如果压力进一步上升,通量增加的幅度进一步减小,直至通量的增加量几乎为零,此时压力增加,通量几乎不再增加. 通常把通量变化幅度明显下降,通量与跨膜压差明显不再遵循线性关系的点,称为凝胶层形成点.刚形成凝胶层的压力称为临界压力,此时的通量称为临界通量[1-2].膜的操作压力一定要在临界压力以下,当操作压力高于临界压力时,产生的污染为不可逆的,通过水洗无法恢复,必须要化学清洗. Ξ收稿日期:2004206202;修订日期:2004207208 作者简介:孟凤鸣(1975-),女,河北晋州人,天津城市建设学院硕士生. 天津城市建设学院学报 第10卷 第3期 2004年9月Journal of T ianjin Institute of Urban C onstruction V ol.10 No.3 Sep.2004
超滤膜技术进水水质要素解说
超滤膜技术进水水质要素解说超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中，可以作为工艺过程的预处理，也可以作为工艺过程的深度处理。在广泛应用的水处理工艺过程中，常作为深度净化的手段。根据中空纤维超滤膜的特性，有一定的供水前处理要求。因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面，而使膜受到污染。 由于超滤膜水通量比较大，被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象，更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。另外，水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。同时对超滤供水温度、PH 值和浓度等也有一定限度的要求。因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质，满足供水要求条件，以延长超滤膜的使用寿命，降低水处理的费用。 当水中含有悬浮物、胶体、微生物和其他杂质时，都会使水产生一定程度的混浊，该混浊物对透过光线会产生阻碍作用，这种光学效应与杂质的多少，大小及形状有关系。衡量水的混浊度一般以蚀度表示，并规定1mg/lSiO2所产生的浊度为1度，度数越大，说明含杂量越多。在不同领域对供水浊度有不同的要求，例如，对一般生活用水，浊度不应大于5度。由于浊度的测量是把光线透过原水测量被水中颗粒物反射出的光量、颜色、不透明
性，颗粒的大小、数量和形状均影响测定，浊度与悬浮物固体的关系是随机的。对于小于若干微米的微粒，浊度并不能反映。
在膜法处理中，精密的微结构，截留分子级甚至离子级的微粒，用浊度来反映水质明显是不精确的。为了预测原水污染的倾向，开发了SDI值试验。 SDI值主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的多少，是表征系统进水水质的重要指标。SDI值的确定方法一般是用孔径为0.45μm微孔滤膜在0.21MPa恒定水流压水力下，首先记录通水开始滤过500ml水样所需的时间t0，然后在相同条件下继续通水15min，再次记录滤过500ml 水样所需时间t15，然后根据下式计算： SDI=(1-t0/t15)×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映胶体污染程度。井水的SDI<3，地表水SDI在5以上，SDI极限值为6.66……，即需进行预处理。 超滤膜技术对SDI值的降低最为有效，经中空纤维超滤膜处理水的SDI=0，但当SDI过大时，特别是较大颗粒对中空纤维超滤膜有严重的污染，在超滤工艺中，必须进行预处理，即采用石英砂、活性炭或装有多种滤料的过滤器过滤，至于采取何种处理工艺尚无固定的模式，这是因为供水来源不同，因而预处理方法也各异。
超滤膜使用操作流程
超滤膜使用操作流程 1.超滤器使用前处理 1.1把超滤器各部件拆卸开，用过滤去离子水冲洗每个部件； 1.2 按照蛋白分子量及超滤目的选择所需规格的超滤膜并填写超滤膜使用记录； 1.3 用过滤去离子水冲洗滤膜后正面朝上（光面）装入超滤器中，同时用红色垫圈压住超滤膜； 1.4 按照说明书的安装方式依次安装下盖和搅拌器； 1.5 加入适量的过滤去离子水检查超滤器是否密封严实； 1.6 用1M NaCL冲洗超滤器10分钟； 1.7 用过滤去离子水冲洗3-5次去除残留的NaCL 2.超滤样品的准备 2.1 根据蛋白的浓度及澄清度确定蛋白是否需要离心，如有絮状或沉淀需离心；离心条件根据需要而定； 2.2 离心后样品经注射器用0.45um滤膜过滤去除悬浮颗粒； 3.样品的超滤 3.1把样品加入超滤杯中（一般不要装太满，防止搅拌时液体溅出）；装上超滤器上盖后放入超滤器框架中； 3.2把超滤器与液氮罐连接的管道连接，关闭超滤器上的黑色按钮，检查是否有漏气； 3.3把超滤器放在磁力搅拌器上调节磁力搅拌器转速； 3.4打开液氮罐阀门（顺时针扭动调节阀）至压力在0.2MP（10KD及以下的滤膜可以加压至0.3MP）以内，同时观察流出液速度； 3.5待样品浓缩到需要的体积及浓度后关闭液氮罐阀门（逆时针扭动调节阀）；同时打来超滤器上端压力调节阀放气； 3.6用移液枪或直接倒出超滤后样品（注意如用枪吸取时，千万不可让枪头触碰到膜，以防刮坏滤膜），如果体积太大可以按以上操作进行第二次浓缩； 4.超滤器的清洗 4.1取出样品后卸掉与液氮罐连接的管路，用过滤去离子水冲洗超滤杯3-5次； 4.2 用1.0M NaCL浸泡30分钟，同时打开磁力搅拌器充分洗涤；
超滤膜、纳滤、反渗透比较及性能
超滤膜及纳滤和反渗透的比较 一、超滤膜 超滤膜是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。 超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。家用工业用都可以。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。 二、纳滤 纳滤，介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上但，若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。 三、反渗透 反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
四、六种膜处理方法的区别 电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析淡化器，就是利用多层隔室中的电渗析过程达到使水除盐的目的。 电渗析在废水处理工程中的应用主要是废水脱盐，以及有用物质的回收和利用。 在一些生物化工废水中， COD 以及含盐量都非常高。用生化法处理这些废水时，由于高浓度的盐分导致细菌无法生长，因此，可先用电渗析器对这些废水进行脱盐，降低含盐量后再进行生化处理。 在造纸废水、电镀废水等含有可回收的无机盐类，可以用电渗析进行回收利用 二、技术性能 电渗析器运行结果取决于各种各样的运行条件。以下是保证电渗析器正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳，系统设计时应适当提高这些条件。