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聚碸超濾膜清洗方法

發布時間:2020-12-15 23:17:41

① 為什麼採用微錯流方式工作的超濾膜可以一定程度降低膜污染

1、概述
通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中,細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物(如常見的碳酸鈣和硫酸鈣,還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質)和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染;化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞;微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥(腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物)分層附著於膜表面,易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類,使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常,膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染(即濾餅),主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物,在過濾壓差和透過水流的作用下,堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重(約80%~90%),且發展迅速,是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥(粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等),在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質(多為低分子量的肽類),如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層,被膜孔內表面吸附或結晶,從而堵塞孔道,使膜通量減少的一種不可逆污染,此類污染一般發展較為緩慢。一般來說,膜污染是由上述三種形態共同構成的,膜表面污泥層的沉積,凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因,其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分,而污泥顆料在膜表面沉積與否,與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
2、膜污染的影響因素
盡管目前在膜污染機制方面還沒有達成共識,但對不同的具體環境下膜污染影響因素可歸納為以下3個方面:微生物特性、運行條件與膜自身的結構性質,如圖1-3所示,這些都會直接影響膜污染。

圖1-3 膜污染影響因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反應器中污泥質量濃度(MLSS)對膜通量有顯著影響。Fane等[2]早在1981年就報道膜污染與MLSS呈線性增長的關系,而後Shmizu等[23]研究發現,通量的下降同MLSS 的增加呈對數關系的。另一些研究者卻認為污泥質量濃度本身並不影響過濾特性,真正的影響因素是污泥的特性、顆粒大小、表面電荷等[1]。
新近的研究發現微生物代謝產物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)對膜污染有重要影響。EPS和SMP主要是微生物細胞分泌的黏性物質,成分復雜,包括多糖、蛋白質、脂類、核酸等高分子物質。一些學者認為EPS質量濃度與膜污染呈線性關系的,EPS減少40%,濾餅的流體阻力也相應地減少40%。WontaeLee等發現膜污染與蛋白質比例呈正比,同時蛋白質的表面特性能影響微生物絮體的表面特性[4]。近年來,以SMP為主要成分的溶解性物質對膜污染的影響越來越引起人們的重視。分置式膜-生物反應器中,循環泵產生的剪切力對污泥絮體有較強的破壞作用,致使污泥絮體釋放出大量的SMP等溶解性物質,從而增加了膜污染,形成了很大的膜過濾阻力。Wisniewski C等用微濾膜過濾城市污水處理廠的污泥,考察不同膜面流速下污泥粒徑分布和溶解性物質對膜污染的影響時,得出了溶解性物質引起的膜污染幾乎構成了50%的膜過濾阻力[5]。
2.2運行條件
在一體式MBR中,曝氣有兩個作用:一是提供微生物所需的氧氣,二是產生錯流速率,減少膜面污泥層的形成。Hong S.P觀察到在較高曝氣量下產生的剪切力會加快污染物脫離膜的運動速度,並指出有臨界曝氣量存在。當超過它時,通量增加就不明顯,而且太大的曝氣量會提供過量的溶解氧,不利於反硝化作用[6]。Ueda等報道降低曝氣量可能會增加膜過濾壓差(TMP)作用,在短期運行中,降低曝氣量可能會使初始通量恢復,但長期運行時,較低曝氣量會導致混合液污染物質在膜面上的快速累積[7]。水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)都不是直接引起膜污染的因素,只是二者的變化會引起反應器內污泥特性的改變,從而間接的對膜污染產生影響。
間歇出水可以有效地減少污染物在膜表面的沉積,在反應器的空曝氣階段,由於對料液的抽吸作用消失,膜表面的污染物質向主體料液中的反向運動佔主導因素,氣液兩相流可以將已經沉積在膜表面的污染物質剪切下來,從很大程度上改善膜污染狀況。空曝氣時間越長,緩解膜污染的效果越好,但這樣會引起膜利用率的下降和運行費用的升高,因此必須根據具體的情況綜合考慮經濟性的因素確定最佳的出水和空曝氣的時間比。
2.3膜的結構和性質
膜的性質包括膜的材質、孔徑大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等,這些都會直接影響膜污染。膜孔徑對膜污染的影響與進水的顆粒大小有關,目前大多數的MBR工藝採用011~014μm的膜孔徑,完全截留以微生物絮體為主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的過濾性能,結果表明孔徑分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常採用的膜材料有陶瓷和聚合物,陶瓷膜機械性能好,壽命長,由於製造成本較高,工程中使用較多的是聚合物膜。Choo等研究結果表明在同樣運行條件下,聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小於聚碸膜、纖維素膜,而且膜孔徑在0.1μm附近時混合液對膜的污染趨勢最小[9]。膜材料的憎水性對膜污染有很重要的影響,ChangI S等比較了憎水性超濾膜和親水性超濾膜,得出憎水性超濾膜膜面更容易吸附溶解性物質,表現出更大的污染趨勢[10]。
Shoji等研究表明,膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加,但同時也增加了膜表面的擾動程度,阻礙了污染物在膜表面的沉積。因此,粗糙度對膜通量的影響是兩方面因素綜合作用的結果,可通過在膜表面形成動態膜來減小膜表面粗糙度,從而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根據上文所提到的膜污染影響因素,目前國內外膜污染控制方法的研究主要從以下幾個方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面,可以在工藝中增加相應的預處理組件,如預過濾去除膠體、固體懸浮物及鐵銹等或改變溶液pH值等,以除去一些能與膜相互作用的溶質。另一方面,改善影響膜污染的污泥特性參數MLSS的可濾性和控制MLSS的濃度。改善MLSS的可濾性可以在混合液中投加絮凝劑如PAC,不僅可使混合液內的COD迅速降低,減輕膜的負擔;還有助於污泥絮體相互聚集而形成體積更大、強度更高、黏性更小的污泥絮體,從而有效的減小EPS含量,提高混合液的可濾性、改善泥水分離性能、減緩濾餅層的形成。羅虹、顧平等[11]在投加粉末活性炭對膜阻力的影響研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性質和膜表面泥餅層結構的作用,投加粉末活性炭是提高和維持膜通量的有效途徑,並且可以降低運行費用。趙英、於丹丹等[12]在PAC投加量對MBR混合液性質及膜污染的影響中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性質和減緩膜污染速率,投加量2g/L時反而回引起不可逆污染,加劇膜污染。目前有關活性炭粒徑大小對膜污染的影響的報道比較少,有待進一步研究。
較高的污泥濃度可提高生物反應器的容積負荷,但混合液中過多的固體物質和溶解性代謝產物(SMP)容易在膜表面沉積,導致過濾阻力增加和膜通透量降低。相反,當污泥濃度太低時,微生物對SMP的吸附和降解能力減弱,使得混合液中的SMP濃度增加,從而容易被膜表面吸附形成凝膠層,導致過濾阻力增加,膜通量下降。張軍[13]等研究表明,復合型MBR能維持較低的懸浮生物量濃度且保證高生物總量,從而有效地減緩膜過濾阻力的上升和膜堵塞.
生物強化技術(Bioaugmentation)又稱生物增強技術,是通過向廢水處理系統中投加篩選的優勢菌種和基因重組合成的高效菌種,以強化原處理系統中生物反應的能力,達到對某一種和某一類有害物質的去除或某方面性能的優化目的,龐金釗等[14]在用MBR處理洗車廢水過程中發現難降解有機物在反應器內累積,混合液的COD比進水COD高幾倍,投加優勢菌種來實現對難降解物的去除,能夠有效減輕膜截留形成的膜污染。生物強化技術不僅可以促進對目標物的降解而且某些特定菌的投加還能抑制絲狀菌膨脹,降低污泥產量和污泥黏度。投加EPS黏性小的優勢菌,可以減緩膜污染。
3.2 優化膜生物反應器的運行條件
控制合理的曝氣強度和抽吸時間可以有效地減少顆粒物質在膜面的沉積,減緩膜污染。膜面沉積層的去除效率可以通過提高空氣流率或曝氣強度來提高,而空氣流率對沉積層的去除效率又受到流速標准差的影響,亦即空氣流的紊流程度的影響[15]。通常曝氣強度越大,膜面流速越高,但N.Devereux[16]等發現,膜面流速的增加使得膜表面污泥層變薄,有可能造成不可逆污染,因此控制合理的曝氣強度可以有效的減緩膜污染。如果膜面沉積較嚴重,應該停止出水進行空曝,空曝是去除膜面沉積層的有效方法之一。除了控制合理的曝氣強度外還包括錯流過濾、定期的反沖或反吹和控制混合液的溫度等措施。Magra和Itoh的實驗結果表明,溫度的變化會引起污水粘度的變化,溫度升高1℃可以使膜的通水量增加2%,但升高溫度會直接影響膜本身的壽命,同時對微生物的生長也產生影響,因此如果情況允許,膜生物反應器應盡量在常溫下運行[6]。
3.3 膜材料的選擇
膜的親疏水性、荷電性會影響到膜與溶質間的相互作用大小,通常應選用孔徑適合,孔隙率高,帶有負電,親水性的膜,自然憎水性的膜要進行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入親水基團,或用復合膜手段復合一層親水性分離層,或用陰極噴鍍法在膜表面鍍一層碳[17]。J.Pieracci等研究表明,改性後的膜可以增加 25%的膜通量,減少 49%的生物污染[18]。目前,膜面改性和形成動態膜的防治技術應值得注意。
3.4 膜的清洗
盡管採用合理的設計、操作等措施減緩膜污染,但長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢,使膜孔堵塞,膜出水量下降,因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化學清洗、超聲波清洗以及上述方法的綜合技術。物理清洗的方法主要有空曝氣、高流速水沖洗、海綿球機械擦洗、反沖洗、反向脈沖和電泳等。化學清洗主要是酸洗和鹼洗,酸類清洗劑(常用濃硫酸和鹽酸等)可以溶解並去除礦物質和鹽類,而鹼洗(常用次氯酸鈉和氫氧化鈉等)可以有效地去除蛋白質等有機污染物及膜內微生物,一般兩者結合使用效果更好。超聲波能夠在清洗溶液中形成極大的擾動,並伴有強大的沖擊波和微射流,能與污染膜充分接觸和作用,較常規的物理清洗方法更好,能夠使膜通量恢復54%[19],與超聲波結合的化學清洗效果一般要優於常規化學清洗。採用曝氣清洗、超聲波清洗、NaClO鹼洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢復。黃霞等[20]對污染膜進行物理和化學清洗試驗表明,常規物理清洗可使濾餅層大部分脫落,但對膜過濾性能的恢復效果較差,鹼洗對膜過濾性能的恢復作用顯著,這表明有機污染對膜阻力的貢獻最大。
3.5 其他
在膜過濾設計中,還應注意減少設備結構中的水流死角,以防止滯留物在此變質,擴大膜污染。為防止污泥在中空纖維絲間淤積,中空纖維膜應製成平板狀(而不是成束設計),然後組裝成矩形,且底部曝氣(兼有氣水劇烈沖刷膜表面的作用),這些都可有效地防止膜污染,延長膜的清洗周期[6]。如果膜長期停止使用(5d以上),在保養時需用0.5%甲醛溶液浸泡,膜的保養原則是保持膜的濕潤並針對膜的種類採取不同的方法,如聚碸中空纖維膜須在濕態下保存,並以防腐劑浸泡。
在水資源日益短缺的今天,膜生物反應器作為一種新型的廢水處理技術,特別是在污水資源化的進程中,倍受國內外的普遍關注。但是膜污染仍然是影響膜生物反應器大范圍推廣的主要障礙之一,因此研究膜污染,研發抗污染的膜生物反應器是目前急需的。相信隨著膜污染機理及防治方面研究的不斷深入,膜質量的提高,膜污染控制方法的不斷完善,膜生物反應器將會更好地應用和推廣。
目前,有關投加粉末活性炭控制膜污染的研究和報道較多,但投加顆粒活性炭以及活性炭的投加量的文獻很少,本課題重點研究活性炭粒徑大小及投加量對減緩膜污染的影響,具有很強的實用意義,對控制膜污染、促進膜生物反應器的實際應用起到較重要的作用。

② 超濾膜是什麼

你好,下面是有關超濾膜的介紹,希望對你有用

順祝您學習進步,望採納謝謝

超濾膜科技名詞定義中文名稱:超濾膜英文名稱:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定義:膜狀的超濾材料。應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布求助編輯網路名片
超濾膜

超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。

目錄

簡介
產品結構
超濾膜過濾
工藝特點
超濾膜的材料
  1. 簡介
  2. 主要應用
超濾膜的分類
  1. 概述
  2. 有機膜
  3. 無機膜
  4. 分類
超濾膜過濾原理
超濾膜的清洗
  1. 超濾設備及工作原理
  2. 應用
在家用機中的應用
市場應用與發展前景
超濾膜的保存展開簡介
產品結構
超濾膜過濾
工藝特點
超濾膜的材料
  1. 簡介
  2. 主要應用
超濾膜的分類
  1. 概述
  2. 有機膜
  3. 無機膜
  4. 分類
超濾膜過濾原理
超濾膜的清洗
  1. 超濾設備及工作原理
  2. 應用
在家用機中的應用
市場應用與發展前景
超濾膜的保存展開編輯本段簡介

超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
編輯本段產品結構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,屬於深層過濾;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,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
編輯本段超濾膜過濾採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製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於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。
編輯本段工藝特點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。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為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,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。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,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。
編輯本段超濾膜的材料簡介聚丙烯腈。英文簡寫PAN。由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀,密度為1.14~1.15g/cm,加熱至220~300℃時軟化並發生分解。
主要應用聚丙烯腈主要用於製造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿製的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司於20世紀40年代研製成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸),因染色困難、易原纖化,一直未投入工業化生產。後來在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上,腈綸才得以實現工業化生產。各個國家有不同的商品名,如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸,英國有考特爾,日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3,標准回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點是蓬鬆性和保暖性好,手感柔軟,並具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維,俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機織物,尤其適宜作室內裝飾布,如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料,例如PAN基活性炭。
可以用來製造超濾的材質很多,包括:聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碸(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。90年代初,聚醚碸材料在商業上取得了應用;而90年代末,性能更優良的聚偏氟乙烯超濾開始被廣泛地應用於水處理行業。因此聚偏氟乙烯和聚醚碸成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。
編輯本段超濾膜的分類概述超濾膜根據膜材料的不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜。
有機膜有機膜主要是由高分子材料製成,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚偏氟乙烯等等。根據膜形狀的不同,可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維膜等。目前,市面上家用凈水器用的膜基本上都是中空纖維膜。
無機膜無機膜中,陶瓷超濾膜在家用凈水器中應用比較多。陶瓷膜壽命長,耐腐蝕,但出水有土味,影響口感。同時陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纖維超濾膜由於其填充密度大,有效膜面積大,純水通量高,操作簡單易清洗等優勢,被廣泛應用於家用凈水行業。
分類按膜的外形特徵可將超濾膜分為
①平板膜;
②管式超濾膜,內徑>lOnm;
③毛細管式超濾膜,內徑O.50~10.00nm;
④中空纖維超濾膜,內徑<0.5nm;
⑤多孔超濾膜。
編輯本段超濾膜過濾原理超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多,
其計算公式為:
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內為膜絲總內表面積,d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積,D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成,一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜,毛細管式超濾膜因內徑較大,不易被大顆粒物質堵塞。
編輯本段超濾膜的清洗膜必須進行定期清洗,以保持一定的膜透過通量,並延長膜的壽命。清洗方法一般根據膜的性質和處理料液的性質來確定。通常和反滲透相類似,即先以水力清洗,而後根據情況採用不同的化學洗滌劑進行清洗,例如對電塗材料可以選用含離子的增溶劑,對水溶性有機塗料可以用「橋鍵」型溶劑。食品工業中蛋白質沉澱可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的鹼性去垢劑。膜表面由無機鹽形成的沉澱可用EDTA之類的螯合劑或酸、鹼加以溶解。對於不同的膜組件,可以選用不同的清洗方法,如管式組件可以用海綿球進行機械清洗,中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對於食品工業用膜還需進行消毒處理(用NaOH和H2O2等)。
超濾設備及工作原理超濾設備,就是以超濾膜為核心產品,利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。
超濾設備以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,所用操作壓差在0.1—0.5MPa。
應用超濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降,板框過濾,真空轉鼓,離心分離,溶媒萃取,樹脂提純,活性炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
編輯本段在家用機中的應用一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採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製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於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。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為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,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。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,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將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--這種超級篩子能將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。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於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,屬於深層過濾;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,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

③ 聚碸超濾膜為什麼透水不透氣

因為密度
密封了

④ 超濾膜在凈水器中起到了什麼功能

起到了凈化功能。

超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液。

因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過。

而已知世界最小細菌的體積在0.2微米,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。

(4)聚碸超濾膜清洗方法擴展閱讀

超濾膜在使用後必須要定時的清洗,不然就會影響超濾膜的使用性能與壽命,定時的清洗也能保持超濾膜具有良好的通透性,清洗的方法一般會根據超濾膜的性質與處理料液的性質來決定,不過大多數情況下是用清水來清洗,然後依據情況不同採用不同的化學制劑來清洗。

具體的可分為以下幾種情況,電塗料材料可以選用含離子的增溶劑來清洗;水溶性的塗料可採用「橋鍵」型溶劑清洗;食品工業蛋白質沉澱可以採用阮酶溶劑、磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的鹼性去垢劑清洗;膜表面的無機鹽沉澱可利用EDTA之類的螯合劑、酸、鹼來清除。

⑤ 超濾膜的種類以及製作工藝

超濾膜的分類有很多:
按照膜組件的不同分類:有管式超濾膜,板框式超濾膜,卷式超濾膜和中空纖維式超濾膜。
按照壓力驅動形式的不同:可以分為外壓式和外壓式。
膜材料的不同分類:有機超濾膜和無機超濾膜兩種。
有機超濾膜按材質又可以分:
1、聚碸類
如聚碸(PS)、磺化聚碸(SPS)、聚醚碸(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
2、聚烯烴類
主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚碸相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN並不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
3、氟材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性能,使用溫度一40~260~C,可在強酸、強鹼和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
4、聚氯乙烯(PVC)
這種材料製造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以製造出優良的超濾膜,尤其是可以製造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。
5、其他材料除上述材料外,還有聚碸醯胺、聚醚酮、聚脂肪醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺等。

⑥ 中空纖維超濾膜濾芯過濾特點與應用

超濾膜組件特點:
1、殼體採用抗沖擊的ABS料,承壓能力在16KG以上,回並且壁厚答加厚1mm,完全可承受進水可能出現的各種壓力沖擊,確保在沖擊水壓下不會出現破裂現象,避免了超濾膜在使用的過程中長期受壓,材質產生蠕變引起漏水。
2、每一支HUF90膜裝填1400根膜絲,長度加長100mm,增大了15%的膜面積,有效膜面積高於國內任何一家的同種規格的產品。提高了產水量。
3、端蓋為半球凸出結構,與傳統的端面平面結構相比,使進水在端面膜絲的分布更均勻,並且壁厚加厚1mm,確保在沖擊水壓下不破裂。
4、殼體與螺紋套之間的粘接選用法國進口膠水粘接,粘接長度加長了,連接間隙均勻一致。在使用過程中不會出現漏水,脫膠現象,並且完全達到衛生標准。

⑦ 有誰知道超濾膜清洗方案,謝謝啊

1、設備運行前先要進行沖洗,設備使用後再次沖洗。
2、可使用濃版度不超過1‰的雙氧水進權行正沖清洗殺菌。
3、膜工作溫度:最高不得超過45℃,建議40℃下使用。
4、可用NaOH(pH<11,建議根據設備、工藝和水質情況自行調試,逐步提高pH,如pH 9.5,pH10.0)對膜進行清洗。
5、若一次使用後長期不再使用的情況下,為防止微生物污染,建議:先用濃度不超過1‰的雙氧水清洗,再用NaOH溶液清洗,最後用純水清洗。
將膜浸泡在純水中保存。
超濾膜可以反沖。

⑧ 超濾膜材料

超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓(原子質量單位)、粒徑大於10納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。

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,屬於深層過濾;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,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

過濾原理
超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
其計算公式為:
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內為膜絲總內表面積,d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積,D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
產品材料
【簡介】
聚丙烯腈。英文簡寫PAN。由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀,密度為1.14~1.15g/cm ,加熱至220~300℃時軟化並發生分解。
【主要應用】
聚丙烯腈主要用於製造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿製的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司於20世紀40年代研製成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸),因染色困難、易原纖化,一直未投入工業化生產。後來在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上,腈綸才得以實現工業化生產。各個國家有不同的商品名,如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸,英國有考特爾,日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3,標准回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點是蓬鬆性和保暖性好,手感柔軟,並具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維,俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機織物,尤其適宜作室內裝飾布,如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料,例如PAN基活性炭。
可以用來製造超濾的材質很多,包括:聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚碸 (PES)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)、聚碸(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC) 等。90 年代初,聚醚碸材料在商業上取得了應用;而 90 年代末,性能更優良的聚偏氟乙烯超濾開始被廣泛地應用於水處理行業。因此聚偏氟乙烯和聚醚碸成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。

⑨ 超濾膜有主要有哪些材質,各有什麼特點

超濾膜的抄結構:

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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾膜還可以分為板框式、管式、卷式和中空纖維式等


超濾膜的特點

超濾膜的過濾過程不會發生化學變化,沒有相變,保留水中物質原有的活性,在常溫環境下就可以操作,不需要對其加熱,節約了能源,比較適合於熱敏性物質的分離,比如生物製品、菌體、蛋白質等。

1.創新的可更換膜組件設計

2.省膜更換成本,不銹鋼膜殼可重復使用

3.護操作簡單,用戶可以在現場自行更換

4.支膜組件出現問題時,不會影響整套系統的運行

5.膜組件規格多,從DN65到DN250,面積從1.1m到72㎡

6.可以滿足您不同的需求,優化的設計整套系統

7.膜組件長可達4.0米,標准長度3.0米和3.66米

8.個性化設計,可以根據您的需求定製膜組件

如果還有什麼不明白的想了解的詳細的可以看網頁鏈接

⑩ 超濾膜該怎麼清洗呢

超濾膜的清洗方法:

一、物理清洗法:

物理方法其實就是用有一定壓力的水去沖洗超濾膜,這也是最常用的方法。因為這個水沖洗的方向不一樣,又可以分為逆向沖洗、反沖洗和正洗沖洗。

1.逆向沖洗:用原水沖洗膜內和進水端面的雜質。

2.反沖洗:用超濾水從膜塊表面的污染物沖鬆散、剝落,分別從進水口和濃縮口排出(可加酸、鹼或次氯酸鈉等葯品加強清洗效果)。

二、化學清洗法:

利用化學葯品與膜面雜質進行化學反應來達到清洗膜的目的

酸溶液清洗:常用溶液有鹽酸、檸檬酸、草酸等,調配溶液的PH=2~3,利用循環清洗或者浸泡0.5h~1h後循環清洗,對無機雜質去除效果較好。

鹼溶液清洗:常用的鹼主要有NaOH ,調配溶液的PH=10~12左右,利用水循環操作清洗或浸泡0.5h~1h後循環清洗,可有效去除雜質及油脂。

氧化劑清洗劑:利用1%~3%H2O2、 500~1000mg/L NaClO 等水溶液清洗超濾膜,可以去除污垢,殺滅細菌。H2O2和NaClO是常用的殺菌劑。

加酶洗滌劑:如0.5%~1.5%胃蛋白酶、胰蛋白酶等,對去除蛋白質、多糖、油脂類污染物質有效。

進行方法與正常超濾過程相同,清洗液自原液入口處進入,濃縮液及超濾液全部返回清洗液容器,循環後排放,以凈水洗凈即可。

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