A. 什麼是UF系統關於處理水質的!
[編輯本段]概述
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,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位溶器內充填密度高,佔地面積小等優點。
在超濾過程中,水深液在壓力推動下,流經膜表面,小於膜孔的深劑(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,成為深縮液。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。目前採取的措施有: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。
[編輯本段]原理
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。
[編輯本段]分類
超濾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4×10^4 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4×10^4 Pa~7×10^5 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35×10^5 Pa~140×10^5 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。
[編輯本段]優點&缺點
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。
[編輯本段]超濾膜
超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即現在常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔"皮膚層"(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機械強度。由於皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質阻塞而導致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物製成。近年來為適應制葯和食品工業上滅菌的需要,發展了非纖維型的各向異性膜,例如聚碸膜、聚碸醯胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩定的,若使用恰當,能連續用1~2年。暫時不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。 超濾膜的基本性能指標主要有:水通量[cm3/(cm2•h)];截留率(以百分率%表示);化學物理穩定性(包括機械強度)等。
[編輯本段]超濾裝置
超濾裝置一般由若干超濾組件構成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由於超濾法處理的液體多數是含有水溶性生物大分子、有機膠體、多糖及微生物等。這些物質極易粘附和沉積於膜表面上,造成嚴重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關鍵的問題,要克服濃差極化,通常可加大液體流量,加強湍流和加強攪拌。
[編輯本段]應用
在生物製品中應用超濾法有很高的經濟效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。
B. 中空纖維管式超濾膜冒氣泡是什麼原因
最佳答案
一、簡介
中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中最為成熟與先進的一種技術。中空纖維外徑:0.5-2.0nm,內徑:0.3-1.4nm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮水排除,不致堵塞膜表面,可長期連續運行。
二、使用前的處理
中空纖維超濾膜在工作的時候,會有大量的水中懸浮物、膠體、微生物和其他雜質附在表面,使膜受到污染。所以在供水前有一定的處理要求。同時對超濾供水的溫度、PH值也有一定限度的要求。因此對超濾供水進行適當的是預處理,滿足供水要求的條件,對超濾膜的使用壽命和工作效率都是很重要。
1、供水溫度
超濾膜的透水性能發揮與水溫度的高低有直接的關系,一般水溫在25 ℃條件下超濾膜才能達到標準的透水率。超濾膜的透水率與水溫成正比,水溫度每升高 1 ℃,透水速率約相應增加 2.0 % ,所以適當的採用升溫措施是有利於提高工作效率的。但溫度也不要太高,這樣對膜不利,可能會導致膜的性能的變化。
2、供水PH值
不同材料的超濾膜對PH值的適應范圍也是不同的,比如醋酸纖維素適合 pH=4 ~ 6 , PAN 和 PVDF 等膜,可在 PH=2 ~ 12 的范圍內使用,如果進水超過使用范圍,需要加以調整,目前常用的 PH 調節劑主要有酸等和鹼。
三、工作時的壓力
在一般的溶液處理中,中空纖維超濾膜的工作壓力范圍為0.1~0.6Mpa。當然,根據不同分子量的物質溶液,選取不同的超濾膜來截留溶液中的雜質,工作壓力自然也會有所不同。一般的塑殼中空纖維內壓膜,外殼的抗壓強度都小雨0.3Mpa,中空纖維的耐壓強度也是小於0.3Mpa,因此塑殼中空纖維膜的工作壓力也理應低於0.5Mpa。而外重型的中空纖維超濾膜具有較高的耐壓性,抗壓強度可以達到0.6Mpa,但是塑殼的外壓膜組件的工作壓力也不能超過0.2Mpa。
內壓式超濾膜和外壓式超濾膜是不能夠反過來使用的,因為內壓式超濾膜的直徑比較大,如果是把它當作外壓膜來使用,就會出現易於壓扁並且在粘結處切斷,引起損壞的現象,所以為了保障超濾膜組件的正常工作,內外膜不適合反過來使用。
四、應用領域
中空纖維超濾膜的過濾本質是通過膜技術對水進行的處理,廣泛的應用在市政用水凈化,家庭用水凈化,學校用水凈化,餐飲用水凈化,酒店用水凈化,商業用水凈化,農村用水凈化等生活飲用水凈化;
另外,還應用在海水淡化預處理,醫葯用水預處理,化工行業純水系統預處理,生物工程系統預處理,食品飲料純水系統預處理等水提純領域;
除了在飲用水和水提純的處理外,還應用在含油廢水處理,重金屬廢水處理,紡織印刷廢水處理,造紙工業廢水處理,市政生活污水處理等中水,污水,廢水處理及其再用領域。
當然,中空纖維超濾膜在電泳漆回收及透過水回用,生物技術濃縮與分離,中葯制劑提純、濃縮與除雜,澱粉回收應用,食品飲料濃縮澄清應用等特殊溶液的分離與濃縮。
五、清洗和保養
中空纖維超濾膜經過長期的運作後,膜壁上會積累了很多的雜質。為了保證中空纖維超濾膜的持續使用以及水質的保障,必須定期的對其進行清洗。
1、等壓水力沖洗。通過關閉超濾水出口處的閥門,然後把濃縮水出口的閥門全部打開,使得超濾膜的膜面流速增大,這種方式可以有效的去除依附在膜表面的那些松軟類物質。
2、背壓反沖洗。背壓反沖洗法就是通過用干凈的水從超濾液的側面進入,然後對其正面進行沖洗。這種沖洗方法對那些耐壓強度較高的膜比較有效果。
3、化學清洗法。不同行業被中空纖維超濾膜截留出來的雜質污染物種類不同,可以根據膜表面的污染物質種類選擇適當的化學葯品與之發生化學溶解,從而達到清洗的目的。
定期清洗後的中空纖維超濾膜可以繼續的投入運作中,保證了出水水質達標與使用壽命。
C. 超濾膜和管式MBR膜的區別
中空纖維超濾膜:
中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中較為成熟專與先進屬的一種技術。中空纖維分外徑和內徑,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾萬。
原水在中空纖維膜外側或內腔加壓流動,原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮水排除,不致堵塞膜表面,可長期連續運行。
mbr膜:
MBR膜全稱膜生物反應器,它的最大不同就在於取代了二沉池的位置,換成了膜池,同時擔當著生化處理和二沉池的任務。傳統二沉池是通過重力作用將雜質沉澱,這個過程可能出現很多其他的情況,例如污泥的上浮膨脹,出現泡沫等。而膜過濾則更加徹底,廢水處理起來也就更方便了。不過既然都是膜那麼MBR膜也會面對膜污堵的問題。
D. 超濾膜的分類方法
按超濾膜材料分類
天然膜:生物膜、天然物質改性或再生製成的膜分類
合成膜:無機膜、高分子聚合物膜
按膜的結構分類:
多孔膜:微孔介質、大孔膜
非多孔膜:無機膜、高分子聚合物膜
液膜:無固相支撐型又稱乳化液膜;有固相支撐型又稱固定膜、液膜
按膜的功能分類
分離功能膜:氣體分離膜、液體分離膜、離子交換膜、化學功能膜
能量轉化功能膜:濃差能量轉化膜、光能轉化膜、機械能轉化膜、分類轉化膜、導電膜
生物功能膜:探感膜、生物反應器、醫用膜
按膜的用途分類
氣-相系統用膜:伴有表面流動的分子流動、氣體擴散、聚合物膜解擴散流動、在溶劑化聚合物膜中擴散流動
氣-液系統用膜:大孔結構 (移去氣流中的霧沫夾帶或將氣體引相)、微孔結構製成超細孔過濾器)、聚合物(氣體擴散進入液體或從液體中移去某種氣體)
液-液系統用膜:氣體從一種 液相進入另一液相、溶質或溶劑從液相滲透到另一液相
氣-固系統用膜:用膜除去氣體中的顆粒
液-固系統用膜:大孔介質過濾淤漿、生物廢料處理、破乳
固-固系統用膜:基於顆粒大小的固體篩分
按膜的作用機理分類
吸附性膜:多孔膜(多孔石英玻璃、活性炭、硅膠等)、反應膜(膜有能與滲透過來的物質發生反應的物質)
擴散性膜: 聚合物膜擴散性的溶解流動)、金屬膜(原子狀態擴散)、玻璃膜(分子狀態的擴散)
離子交換膜:陽離子交換樹脂膜、陰離子交換樹脂膜
選擇滲透膜:滲透膜、反滲透膜、電滲析膜
非選擇性膜:加熱處理的微孔玻璃、過濾型的微孔膜
E. 礦泉水用超濾膜分幾種都有什麼區別
【超濾膜根據膜材料的不同】分為:無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜版和金屬膜權。
【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。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。
【按膜的外形特徵可將超濾膜】分為:
①平板膜;
②管式超濾膜,孔徑>lOnm;
③毛細管式超濾膜,孔徑O.50~10.00nm;
④中空纖維超濾膜,孔徑<0.5nm;
⑤多孔超濾膜。
峻峰
F. 管式超濾膜和常規卷式超濾膜有什麼區別
管式和卷式的超濾膜區別上面這個說的很清楚了:
管式超濾膜組件容易清洗和更換,在原水狀內態好的容情況下,壓力損失較小,抗高壓能力強。能夠有效處理含有懸浮物、黏度高和容易堵塞管路的固體污染物質等。
卷式超濾膜元件優點:膜的堆積密度大,結構緊湊,可使用好的平板膜,價格低廉。
其次還有MBR及平板膜組件。
如果說在選膜時,主要還是要根據進水及產水標准、價格來進行篩選。超濾膜當前來說陶氏和科氏以及東麗的都做的還不錯,但是如果您要選型的話,需要提前准備水質參數報告及產水要求。