壓力式超濾

A. 超濾的基本信息

在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經膜表面，小於膜孔的溶劑（水）及小分子溶質透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質及溶質集團被截留，隨水流排出，成為濃縮液。超濾過程為動態過濾，分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨於平衡，且通過清洗可以恢復。
超濾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製的薄膜，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。超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的 。
超濾起源於是1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時，溶液（水）透過膜，而蛋白質、膠體等物質則被截留下來，其過濾精度遠遠超過濾紙，於是他提出超濾一語，1896年，Martin制出了第一張人工超濾膜，其20世紀60年代，分子量級概念的提出，是現代超濾的開始，70年代和80年代是高速發展期，90年代以後開始趨於成熟。我國對該項技術研究較晚，70年代尚處於研究期限，80年代末，才進入工業化生產和應用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式（內壓列管式和外壓管束式）、卷式、中

空纖維式等形式。濃差極化乃是膜分離過程的自然現象，如何將此現象減輕到最低程度，是超濾技術的重要課題之一。採取的措施有：①提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，並使被截留的溶質及時由水帶走；②採取物理或化學的洗滌措施。 超濾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製的薄膜，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。超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。
超濾原理並不復雜。在超濾過程中，由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。
超濾是一種膜分離技術，(UItrafil-tration 簡稱UF)。能夠將溶液凈化，分離或者濃縮。超濾是介於微濾與納濾之間，且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間，操作壓力為0.1–0.5 Mpa。主要用於截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質。超濾膜根據膜材料，可分為有機膜和無機膜。按膜的外型，又可分為：平板式、管式、毛細管式、中空纖維和多孔式。目前家用超濾凈水器，多以中空膜為主。
超濾膜的工作以篩分機理為主，以工作壓力和膜的孔徑大小來進行水的凈化處理。以中空纖維為例，以進水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進入，凈水從膜絲內製取。反之則為內壓式。內壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理，工業用超純水和溶液濃縮分離等許多領域中，得到了廣泛應用。 超濾膜元件採用世界著名膜公司產品，確保了客戶得到目前世界上最優質的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量，超濾設備控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性化設計，結合先進的控制軟體，現場在線集中監控重要工藝操作參數，避免人工誤操作，多方位確保系統長期穩定運行。
由於每根超濾組件在出廠前加入保護液，使用前要徹底沖洗組件中的保護液，先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時，然後再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時，無論低壓還是高壓沖洗時，系統的產水排放閥均應全部打開。在使用產水時，應檢查並確認產品水中不含有任何殺菌劑。
超濾設備系統回收率高，所得產品品質優良，可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥，現場清潔衛生，滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進，集成化程度高，結構緊湊，佔地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。
處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態，特別適用於熱敏性物質的處理，完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。
超濾組件要輕拿輕放，並注意保護，由於超濾組件是精密器材，所以在使用安裝時要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈後，加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌，並密封好。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢。
超濾設備系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益。
超濾技術的優點是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中，超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。 過濾膜根據所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同，可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小於2×10^5 Pa，膜的平均孔徑為500埃～14微米，用於分離較大的微粒、細菌和污染物等。超濾所用操作壓為1×10^5 Pa～6×10^5 Pa，膜的平均孔徑為10-100埃，用於分離大分子溶質。反滲透所用的操作壓比超濾更大，常達到20×10^5 Pa～70×10^5 Pa，膜的平均孔徑最小，一般為10埃以下，用於分離小分子溶質，如海水脫鹽，制高純水等。

B. 外壓式與內壓式超濾膜有何區別

外壓式與內壓式超濾膜的區別從常壓，原水凈水和獨立內壁支撐層這三個方面來看。

一、超濾膜位置不同

1、外壓式常壓，超濾膜帖在管外表面。

2、內壓式常壓，超濾膜帖在管內表面。

二、內外原水凈水不同

1、外壓式：外部原水，高壓；內部凈水。

2、內壓式：內部原水，高壓；外部凈水

三、獨立內壁支撐層不同

(2)壓力式超濾擴展閱讀：

1、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。

2、計算公式

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。

C. 外壓式超濾膜為什麼會有回收率

外壓式超濾膜的回收率是指，在一個固定時間內，超濾膜能夠回收多少滲透過的液體，這取決於膜的篩選精度和膜的結構。根據查詢相關公開信息顯示，膜滲透性較高時，膜的回收率越高，可以提高膜的利用率和收益，同時減少污染物的排放。

D. 反滲透設備中的超濾膜選用要注意什麼

反正都是偽裝的一些超墨綠，他的選擇方向非常注意。

E. 超濾膜的凈水原理是什麼

超濾膜的過復濾原理是什制么?

1. 超濾膜的篩分過程，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。

2. 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，而較小細菌的體積都在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。

你所問的從內到外，還是從外到內，這兩種都有，因為超濾膜有兩種分別是：內壓式和外壓式

內壓式的超濾膜就是從內到外。

外壓式的超濾膜就是從外到內。

F. 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。

G. 浸沒式與壓力式、外壓式與和內壓式微超濾膜的比較

外壓式超濾膜與內壓式超濾膜的區別：

1.外壓超濾膜；又稱復合膜，這種超濾有2層膜壁，有獨立內壁支撐層，不會出現說被壓壞的事況。內壓膜：沒有獨立內壁支撐層，但是也可以外壓過濾（膜組件的反沖洗就是）必須比正常運行壓力低50%。

2.外壓式超濾一般都採用PVDF材料，內壓式超濾一般都採用PE或PES，PVDF材料的優勢有很多相信很多地方都能查到，我就不再敷述了，這里只談一點，PVDF材料韌性比較好，不易折斷，PESPE比較脆，易折斷。所以說是內壓超濾壓根就不能氣洗，在空氣摩擦的情況下，PEPES的材料會斷絲的。要不然誰會放著高回收率的方法不採用，而浪費大量的過濾水來反洗超濾膜呢。

3、直觀上內壓式超濾內壁光滑，不容易污堵，但是在實際運行過程中由於絕大多數中空纖維過濾都採用全流過率模式，所以污染物在膜表面上的停留不是我們想當然的那個樣子。要分析內壓外壓的優缺點要從材料特性、膜結構，水力模型，流體力學，工藝設計等多方面來分析，綜合評判，從任何一個角度以偏蓋全都是不可取的。

4.外壓式的超濾膜有一個特點就是可以進行自動沖洗，大家都知道超濾膜使用久了，膜的截留作用，有一些被截留物會附著在膜表面上，甚至膜孔也會被更為細小雜質堵塞而使膜的產水量下降。進水的預處理的好壞，只是解決污染問題。而外壓式有個專門改變自來水流向的閥門，使本來流經膜絲管外壁的自來水從管內壁流經，然後利用壓力差將水滲過管壁，這樣就能把超濾膜表面上的截留物沖走，實現自動沖洗的功能。由於有自動潔凈功能，因此外壓式超濾膜濾芯的壽命也更長，而且避免了二次污染。

H. 膜天內壓式超濾膜安裝方式

膜天內壓式超濾膜安裝方式，膜元件要按照進出口的方向正確裝入膜殼內，新膜安裝完畢後要進行徹底沖洗，將系統中殘留的雜質，溶劑和保護液完全清洗干凈，產水用於飲用時，至少沖洗24小時。

膜元件在裝入膜殼時，要適當潤滑O型圈和濃水密封圈，可使用硅基膠和甘油，禁止使用油，油脂，凡士林或石油類化合物，超濾膜組件是凈水處理中常用的耗材，屬於精密耗材之一，如果使用不正確容易造成堵塞或損壞，所以，在使用過程中一定要注重膜元件的使用與維護。

還要檢測膜元件進入壓力是否在規定范圍內，安裝進水龍頭，檢查進水口，凈水口，排污口管道連接是否正確，超濾膜裝置是否已固定，安裝完畢後檢查管路連接是否正確，是否符合使用衛生級別。

還要看進水水質不是自來水，則需要在超濾膜裝置之前加預處理系統，超濾膜裝置使用的各種管道，接頭和閥門均需要符合國家衛生標准，北方地區請勿安裝在室外，以防止凍裂超濾膜，同時應防止陽光直射，安裝時擰緊螺紋接頭時不能用力過大，防止接頭螺紋滑牙。

I. 內壓超濾膜和外壓超濾膜有何區別

超濾膜按結構，只有兩種，一種是外壓式超濾膜組件，另一種是內壓式超濾膜組件。

外壓式與內壓式區別

中空纖維膜以其無可比擬的優勢成為超濾的最主要形式。根據緻密層位置不同，中空纖維濾膜又可分為內壓膜、外壓膜兩種。

外壓式膜的進水流道在膜絲和膜殼內壁之間，膜絲存在一定的自由活動空間，因而更適合於原水水質較差、懸浮物含量較高的情況；

內壓式膜的進水流道是中空纖維的內腔，為防止堵塞，對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制，因而適合於原水水質較好的工況。

外壓式運行原理

原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則匯集在中空絲的外部。

在超濾膜組件中，中空纖維膜絲內腔空間是固定的，而膜絲之間存在著自由活動的空間。因此採用外壓式進水方式，對於進水最大顆粒尺寸的限制以及進水懸浮物濃度的限制都更寬松，因而大大降低了過濾流道被堵塞的風險或幾率。例如類似外壓式結構的膜生物反應器（MBR），可對高懸浮物污水直接進行處理。同時，由於膜絲之間存在的自由活動空間，外壓式超濾可以採用最廉價、高效的和環保的氣擦洗方式對超濾膜進行清洗；而內壓式則不能或者不建議採用氣擦洗方式，而往往必須採用頻繁的化學加強反洗或化學清洗來緩解污染的問題。

內壓式運行原理

即原液先進入超濾膜中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出。

J. 請問內壓式和外壓式超濾膜是否只是使用方式上的不同

內壓式超濾膜

即原液先進入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出。內壓膜由於管徑平均統一，水流速度均衡，適用於各種水質，但對預處理有一定的要求：內壓膜一般由聚醚、聚醚碸為主要組成，內壓式膜的進水流道是中空纖維的內腔，為防止堵塞，對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制，適合原水水質好的工況。

外壓式超濾膜

中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則匯集在中空絲的外部，外壓膜的進水流道在膜絲之間，膜絲存在一定的自由活動空間，材質主要以pvdf為主，一般可以以氣體沖洗，因而更適合原水水質較差、懸浮物含量較高的情況。

兩者的區別：

1. 外壓式大多是採用PVDF材質製成，內壓式膜一般採用PS、PES材質製成。眾所周知，PVDF抗氧化性能力及機械強度遠比PS、PES等材質強。

2. PVDF膜材質的親水性略低於PS、PES，但大部分PVDF膜廠家都已對PVDF膜進行過親水性處理;絕大多數外壓式膜和內壓式膜都是不對稱單皮層膜結構，生產工藝為濕法。

3. 由於中空纖維的內徑通常在1mm左右，因此當處理具有高污染度的源水時，內壓型膜可能導致內徑堵塞。尤其是MBR項目，在全球的浸沒式MBR中，基本都是採用外壓式MBR膜，而且趨勢採用PVDF膜;

4. 由於內壓式超濾膜內徑較小，易堵塞，所以膜的運行膜通量較低;內壓式膜對自清洗過濾器的要求高於外壓式。

兩者之間有各自不同的性能特性，因而適用於不同的領域，為了致使運行過程能夠達到相應的目的，用戶要結合自身實際需求來確認應用哪一種膜元件。