超滤工程 1、 超滤简介 近30年来,超滤技术的发展较为*,不但在特殊溶液的分离方面有*到的作用,而且在工业给水方面也用得越来越多。 超滤是一种膜分离技术,其膜为多孔性不对称结构。过滤过程是以膜两侧压差为驱动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为0.03~0.6 MPa,筛分孔径从0.005~0.1μm,截留分子量为1000 ~500,000道尔顿左右。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子**物透过,而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截流,从而达到分离和净化的目的。 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、生物制剂及某些药品等的浓缩或者提纯; ③分离过程仅以低压为推动力,设备及工艺流程简单,易于操作、管理及维修; ④应用范围广,凡溶质分子量为1000~500,000道尔顿或者溶质尺寸大小为0.005 ~ 0.1μm左右,都可以利用超滤分离技术。此外,采用系列化不同截留分子量的膜,能将不同分子量溶质的混合液中各组分实行分子量分级。 超滤与所有常规过滤及微孔过滤的差别 ①筛分孔径小,几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子**物。 ②能否有效分离除决定于膜孔径及溶质粒子的大小、形状及刚柔性外,还与溶液的化学性质(pH值、电性)、成份(有否其它粒子存在)以及膜致密层表面的结构、电性及化学性质(疏水性、亲水性等)有关。 ③整个过程在动态下进行,无滤饼形成,使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚,过滤速率在稳定的状态下可达到一平衡值而不致连续衰减。这种过滤膜对大分子溶质的分离主要依赖于膜的有孔性,即膜对大分子溶质的吸附、排斥、阻塞及筛分效应。 2、超滤运行模式 超滤的运行有全流过滤(死端过滤)和错流过滤两种模式(分别如图2、3所示)。全流过滤时,进水全部透过膜表面成为产水;而错流过滤时,部分进水透过膜表面成为产水,另一部分则夹带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低,因而运行成本较低;而错流过滤则能处理悬浮物含量较高的流体。具体的操作形式宜根据水中的悬浮物含量来确定。
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