⑴ 膜過濾是按大小篩選分子,為什麼超濾是說分子量篩選,而微濾則是體積篩選
你這個問題算是找對人了。
1.「膜過濾是按大小篩選分子」這句話說的是不完全對版的。因為膜按照分離權物質的大小來分為微濾(0.1um以上,通常指0.2um以上)、超濾(0.1um一下)、納濾和反滲透(離子級別,通常是10nm以下)。
2.「超濾」通常是用於分離和濃縮蛋白質\膠體。微濾通常用於細菌(0.2um膜)或者過濾微小顆粒(0.45um)。細菌和微小顆粒不是分子級別的,蛋白質的可以說是分子級別的。
換句話說吧,其實上面所說的超濾和微濾的孔徑是用物理孔徑來分的,這對於微濾來說是沒有問題的,但是對於超濾來說,但說孔徑是多少um是不合適的。因為在電鏡下分析超濾的孔徑是很困難的(即使是能觀察到膜表面孔徑也不能證明這個孔是通透的),現在在學術界通常用蛋白質\葡聚糖\聚乙二醇等來評價膜的過濾效果。這些評價物質是用分子量來標定的,比如對於牛血清蛋白(64000)的截留率為90%,那麼就說這個超濾膜是6.4w。但是這個和孔徑的具體關系並沒有完全建立起來,這個問題比較復雜,就不細說了。
微濾就是小孔截住大顆粒物質,孔大小就用直徑或者半徑來表示,這個就沒有必要多說了。
⑵ 世界上目前主要凈水技術
主要的凈水技術有微濾(MF)、納濾(NF)、超濾(UF)、反滲透(RO膜)。
1、微濾(MF):是最基礎的過濾,如:陶瓷濾芯、PP棉等,微濾技術在家用凈水器中應用最廣泛、但凈水精度不高,一般作為凈水器的前置過濾。微濾過濾精度一般在0.1~30微米,像常見的各種PP濾芯,活性炭濾芯,陶瓷濾芯等都屬於微濾范疇,用於簡單的粗過濾,能去除水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質,但不能去除水中的細菌、病毒、有機物、重金屬離子等有害物質。
2、納濾(NF):納濾是一種綠色水處理技術,是國際上膜分離技術的最新發展,在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是:能截留分子量大於200的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單價離子透過;可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行,膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數高,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低,能耗極低(唯一驅動力是壓力)。NF膜對水中分子量為幾百的有機小分子具有分離性能,對色度,硬度和異味有很好的去除能力,並且操作壓力低,水通量大,因而將在水處理領域發揮巨大的作用。
3、超濾(UF):超濾技術應用范圍廣,凈水器出水量大,過濾精度比較高,但在某些方面還存在一定的局限性。其超濾過濾精度在0.01~0.1微米,是一種利用壓差的膜分離技術,可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、病毒、大分子有機物等有害物質,並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上,可方便的實現沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對較長。其中過濾精度為0.01微米的超濾膜,因產水量與過濾效果的功效好而被大量採用。
4、反滲透(RO膜):反滲透技術過濾精度最高,出水水質優,但不足的是廢水比過高。反滲透過濾精度可達0.0001微米左右,是目前世界上製造純凈水的核心技術,它的核心元件是反滲透膜,其孔徑細達0.0001微米,在一定的壓力下,只有水分子才可以通過反滲透膜,而原水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質由於其直徑大於0.02微米,無法通過反滲透膜,所以經過反滲透膜過濾的水更純凈。隨著生活水平的提高,人們對飲水安全越來越關注,反滲透純水機正逐漸成為直飲水凈水機的主流,全面滿足了人們對「純水」的需求,它不僅能全面去除水中的六大有害物質,還能有效去除水垢,過濾後的水是真正的「純水」。目前,純水機能滿足家庭及辦公場所直飲水需求,常用於泡茶、煲湯、沖牛奶、煮咖啡或者直接飲用。但反滲透純水機的水利用率低,浪費水源是一大瓶頸
⑶ 不同膜分離技術存在哪些不同的原理
在生物化工過程中常用的膜分離技術有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)、電滲析(ED)、液膜(LM)等。
微濾
微濾是以多孔細小的薄膜作為過濾的介質,以篩分原理為根據的薄膜過濾。在壓力作為推動力的作用下,溶劑、水、鹽類及大分子物質均能透過薄膜,而微細顆粒和超大分子等顆粒直徑大於膜孔徑的物質均被滯留下來,以達到分離的目的,進一步使溶液凈化。微濾是目前膜分離技術中應用最廣且經濟價值最大的技術,主要應用於生物化工中的制葯行業。
超濾
超濾是根據篩分原理,以一定的壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的操作。同微濾過程相比,超濾過程受膜表面孔的化學性質影響較大,在一定的壓力差下溶劑或小分子量的物質可以透過膜孔,而大分子物質及微細顆粒卻被截留,以達到分離目的。超濾膜通常為不對稱膜,膜孔徑的大小和膜表面的性質分別起著不同的截留作用。超濾主要應用於濃縮大分子溶液的凈化等.在生物化工過程中應用最廣。
反滲透
反滲透過程主要是根據溶液的溶解、擴散原理,以壓力差為推動力的膜分離過程。它與自然的滲透過程剛好相反。滲透和反滲透均是通過半透膜來完成的。在濃溶液一側,當施加壓力高於自然滲透壓力時,就會迫使溶液中溶劑反向透過膜層,流向稀溶液一側,從而達到分離提純的目的。反滲透過程主要應用於低分子量組分的濃縮,如氨基酸濃縮(甘氨酸HGB
3075—79)、乙醇濃縮(GB 679-65)等。其滲透壓的大小與膜的種類無關,而與溶液的性質有關。
納濾
納濾也是根據吸附、擴散原理,以壓力差為推動力的膜分離過程。它除了有本身的工作原理外,還具有反滲透和超濾的工作原理。納濾又可以稱為低壓反滲透,是一種新型的膜分離技術,這種膜過程,拓寬了液相膜分離的應用,分離性能介於超濾和反滲透之間,其截斷分子量約為200~2000。納米膜屬於復合膜,允許一些無機鹽和某些溶劑透過膜。納濾過程所需壓力比反滲透低得多,具有節約動力的優點。它能截斷易透過超濾膜的那部分溶質,同時又可能被反滲透膜所截斷的溶質透過,其特有功能是反滲透和超濾無法取代的。納濾膜具有良好的熱穩定性、pH
穩定性和對有機溶劑的穩定性,因此現已廣泛應用於各個工業領域,尤其是醫葯、生物化工行業的分離提純過程。納濾膜是現今最先進的膜分離技術。微濾、超濾、反滲透、納濾4種分離技術沒有太明顯的分界線,均是以壓力作為推動力,被截斷的溶質的直徑大小在某些范圍內相互重疊。
電滲析
電滲析是以電位差為推動力,在直流電作用下利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現溶液的淡化、精製或純化目的。
液膜
液膜是懸浮在液體中的一層乳液微粒,形成液相膜。依據溶解、擴散原理,通過這層液相膜可以將兩個組成不同而又互溶的溶液分開,並通過滲透的現象起到分離、提純的效果,它克服了固體膜存在的選擇性低和通量小的特點。液膜一般由溶劑、表面活性劑和添加劑構成。
⑷ 超濾和微濾的原理
超濾和微濾均是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則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的.該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染.
超濾是利用超濾膜的微孔篩分機理,在壓力驅動下,將直徑為0.002-0.1μm之間的顆粒和雜質截留,去除膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物.應用於鍋爐給水處理、工業廢污水處理、飲用水的生產及高純水制備等.在給水處理中常作為反滲透、離子交換的預處理.
微濾也是利用微濾膜的篩分機理,在壓力驅動下,截留直徑在0.1μm之間的顆粒,如懸浮物、細菌、部分病毒及大尺寸膠體,多用於給水預處理系統.
⑸ 凈水器的過濾技術哪一種最好
就目前來看,反滲透膜過濾技術最好,凈水器的過濾方式與它的過濾效果有著密切關系。不同過濾方式的差別如下:⑹ 寰婊ゅ拰瓚呮護鏈変粈涔堝尯鍒
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⑺ 超濾、微濾、納濾的過濾標準是多少
1.超濾膜(UF):過濾精度在0.001-0.1微米。是一種利用壓差的膜法分離技術,可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質,並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上,並且可方便的實現沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對較長。
2.微濾(MF):過濾精度一般在0.1-50微米,常見的各種PP濾芯,活性碳濾芯,陶瓷濾芯等都屬於微濾范疇,用於簡單的粗過濾,過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質,但不能去除水中的細菌等有害物質。濾芯通常不能清洗,為一次性過濾材料,需要經常更換。① PP棉芯:一般只用於要求不高的粗濾,去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質。② 活性碳:可以消除水中的異色和異味,但是不能去除水中的細菌,對泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③ 陶瓷濾芯:最小過濾精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
3.納濾(NF):過濾精度介於超濾和反滲透之間,脫鹽率比反滲透低,也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術,水的回收率較低。也就是說用納濾膜制水的過程中,一定會浪費將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用於工業純水製造。
4.反滲透(RO):過濾精度為0.0001微米左右,可濾除水中的幾乎一切的雜質(包括有害的和有益的),只能允許水分子通過。一般用於純凈水、工業超純水、醫葯超純水的製造。反滲透技術需要加壓、加電,流量小,水的利用率低,不適合大量生活飲用水的凈化。
⑻ 為什麼超濾膜的過濾精度為0.01微米
由於有害細菌對人體的直徑大於或等於0.02微米,而有益礦物質和微量元素的直徑專小於或等於0.01微米,屬因此超濾膜的過濾精度為0.01微米,可以去除有害細菌,並保留有益礦物質和微量元素。
過濾精度范圍從低到高,即微濾,超濾,納濾和反滲透。(0.01um,1um = 1000nm)
以納濾為參照,其過濾精度為1nm,因此被稱為納濾。
反滲透精度在0.1nm時高一個數量級.
而超濾精度在10nm時則低一個數量級。
⑼ 微濾、超濾、納濾,這種分類方式有何意義
微濾膜:能截留大於0.1-1 微米之間的顆粒。微濾姿散膜允許大分子和溶解性固體(無機鹽)等通過,但會截留住懸浮物、細菌及大分子量膠體等物質。微濾膜的運行壓力一般為0.7-7bar。
超濾膜:能截留能截留大於0.01微米的物質。超濾膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過,同時將截留下膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物,用於表示超濾膜孔徑大小的切割分子量范圍一般在1000-500000之間。超濾膜的運行壓力一般1-7bar。
納濾膜:能截留納米級(0.001微米)的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反
滲透之間,其截留有機物的分彎轎子量約為200-800MW左右,截留溶解鹽類的能力為
20%-98%之間,對可溶性單價離子的去除率低於高價離子,納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳,且部分去除溶解鹽,在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。
反滲透膜:能截留大於0.0001微米的物質,是最精細的一種膜分離產品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大於100的有機物,同時允許水分子通過。反滲透膜廣泛應用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級埋冊肆高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運行壓力一般介於苦鹹水的12bar 到海水的70bar。