超濾裝置:膜分離技術-中文百科頻道

概述

超濾裝置是一種加壓膜分離技術，即在一定的壓力下，使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜，而使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到了部分的純化。

原理

基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留，從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。

超濾屬于壓力驅動型膜分離過程，超濾膜的分離範圍為相對分子質量500-100萬的大分子物質和膠體特質，相對應粒子的直徑為0.005-0.1μm；分離機理一般認為是機械篩分超濾膜組件有闆式、卷式淨水用超濾膜。

濃差極化乃是膜分離過程的自然現象，如何将此現象減輕到最低程度，是超濾技術的重要課題之一。目前采取的措施有：①提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，并使被截留的溶質及時由水帶走；②采取物理或化學的洗滌措施。

典型工藝流程：原液－儲罐－加壓泵－精密過濾器－中空超濾設備－儲液罐－反洗水箱－反洗泵

超濾技術與傳統分離方法相比

1.濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特别适宜對熱敏感的物質，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。

2.過濾過程不發生變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節能環保的分離技術。

3.超濾技術分離效率高，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。

5.超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到幹粉制劑。對于蛋白質溶液，一般隻能得到10～50%的濃度。

使用領域

（1）反滲透給水的預處理，高效、緊湊的超濾因過濾精度很高，可以為反滲透膜提供最大限度的保護

（2）大中型飲用水廠的深度處理

（3）市政及工業廢水處理：超濾可比傳統處理工藝提供更好的處理效果，實現中水、廢水回用

（4）循環排污水回用淨化處理

（5）污水中有用物質的回收

（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，特别是去除隐孢子、鞭毛蟲、大腸杆菌等緻病微生物

（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、酶制劑的濃縮分離

超濾淨水器

一種孔徑規格一緻，額定孔徑範圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最适于處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用于其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。

以膜的額定孔徑範圍作為區分标準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑範圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜最适于處理溶液中溶質的分離和增濃，或采用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。

超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫藥工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的，它能将細小物體放行，而将個頭較大的截留下來。可是，您聽說過能篩分子的篩子嗎？超膜－－這種超級篩子能将尺寸不等的分子篩分開來！那麼，到底什麼是超濾膜呢？超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。

它的孔徑隻有幾納米到幾十納米，也就是說隻有一根頭發絲的1‰！在膜的一側施以适當壓力，就能篩出大于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。

工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鍊的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾廚飲用兩用機：①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④複合濾芯，五級過濾設備多加了一個後置活性炭，六級的多加了一個礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機。更多級的就加更多針對性的濾芯。