⑴ 什麼是卷式超濾膜技術
卷式超濾膜是什麼?
卷式超濾膜是卷狀的超濾膜,用於溶液中物質大分子級別的分離,超濾過程是以膜兩側壓力差為動力,以機械篩分原理為基礎的度一種溶液分離過程。
卷式超濾膜的主要特點:
1.卷式超濾膜的特點堆積密度高,單位膜面積成本低。
2.工作壓力低,對泵和其他機械零件的要求低。
3.卷式超濾膜的膜間距和流動路徑非常窄,這防止了懸浮的固體進入膜模塊,這使得對材料溶液的預處理要求非常高。
4.卷式超濾膜的截留分子量范圍為1000至200,000。卷式超濾膜可以捕獲高分子雜質(蛋白質,色素,多糖等)並通過目標產物。它還可以捕獲並傳遞目標產品。分子雜質(無機鹽,低分子顏料,單糖,灰分等)和水。這取代了傳統的活性炭脫色,樹脂雜質去除,結晶萃取和其他純化過程,從而達到了脫色,雜質去除和產品分類的目的。
5,卷式超濾膜結構緊湊,可以使用良好的平膜,價格低廉。
⑵ 超濾膜裝置如何進行工作
超濾膜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、膠體等被濾膜阻留,從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。超濾膜元件是把一束束的膜絲兩端以環氧樹脂密封,使得每根膜絲外表面之間密封,與膜外殼之間聯合起來形成獨立的原水空間和產水空間。 超濾膜裝置則是把單支的超濾膜元件按一定的排列布置並聯到一起,通過主幹管道的自動閥門和水泵控制所有超濾膜元件過濾、正洗、反洗的周期性運行,並配備必要的保護措施的集成化設備。
⑶ 什麼是卷式超濾膜技術
卷式超濾膜抄的截留分子襲量范圍是1000-200,000,超濾膜可截留大分子雜質(如蛋白、色素、多糖等),透過目標產物;也可截留目標產物,透過小分子雜質(無機鹽、小分子色素、單糖、灰份等)和水,從而替代傳統活性炭脫色、樹脂除雜、結晶萃取等純化過程,達到脫色、除雜及產品分級的目的。
⑷ 卷式超過濾機過濾怎麼過濾酶制劑
通過閥門、泵和管道與板框過濾機的進口相連。包括發酵絮凝儲罐、板框過濾機、酶液儲罐、超濾循環液儲罐、卷式超濾膜過濾機,其中發酵絮凝儲罐的出口通過閥門、泵和管道與板框過濾機的進口相連。
⑸ 什麼是卷式超濾膜技術
卷式超濾膜技術是一種利用特定高分子材料製成的多孔膜,這些材料包括纖維素衍生物,如醋酸纖維素、聚乙烯、聚碸和聚醯胺等。該技術的核心在於其超細的孔徑,大約為0.0001μm,這比頭發絲直徑的60μm要小得多。在施加壓力的情況下,超濾膜能夠有效過濾掉大於孔徑的物質,實現對大小為500道爾頓以上、粒徑在2-20納米之間的顆粒雜質的分離。
超濾膜的結構主要有兩種:對稱和非對稱。對稱結構通常沒有皮層,孔隙均勻分布,適用於深層過濾。非對稱結構則具有緻密的表層和指狀結構的基礎層,表層微孔有序排列,基礎層孔隙較大,適合表層過濾。
在卷式超濾膜的製作過程中,精確控制孔徑尺寸和分布至關重要。這涉及到多種因素,如制膜時的溶液種類和濃度、蒸發與凝聚條件等。每個條件的微小變化都會對孔徑大小及其分布產生影響。
卷式超濾膜的應用范圍廣泛,包括但不限於:
1. 工業應用:生物製品的分離、濃縮和純化,工業用水的處理,去除細菌、熱源、膠體、懸浮雜質和大分子有機物。
2. 電鍍、線路板、印染、食品行業水處理。
3. 醫葯制葯:制葯、提煉、濃縮、純化、澄清以及醫葯廢水處理。
4. 飲用水和純凈水凈化,血液處理,超純水制備的終端處理。
5. 電泳漆、乳膠、蛋白質、乳清蛋白的回收。
6. 食品和飲料工業:葡萄酒提取、果汁提純、酶的提取。
7. 海水處理:養殖行業海水凈化、海水淡化的預處理。
8. 污水處理:城市污水、家庭污水、中水回收利用,地表水處理,用於灌溉或反滲透系統的進水,以生產純凈水。
⑹ 超濾原理的超濾
⑴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。
⑵超濾膜與超濾裝置
①超濾膜的種類:
常用的超濾膜有:醋酸纖維素膜,聚碸膜,聚醯胺膜
②超濾裝置:主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等,與反滲透裝置類似。
Ⅰ板框式超濾裝置
優點:裝置牢固,適合在廣泛的壓力范圍內工作;流道間隙大小可調,原水流道不易被雜物堵塞;具有可拆性,清洗方便;通過增減膜及支撐板的數量可處理不同水量。
缺點:裝置較笨重;單位體積內的有效膜面積較小;膜的強度要求較高,一般做在無紡布上,以增強膜的機械性能。
Ⅱ管式超濾裝置
優點:原液流道截留面積較大,不易堵塞;膜面的清洗比較容易,可化學清洗或擦洗。
缺點:單位體積內膜的充填密度較低,佔地面積大;膜管的彎頭及連接件多,設備安裝費時。
Ⅲ卷式超濾裝置
優點:單位體積內的有效膜面積較大,水在膜表面流動狀態比較好,結構緊湊,佔地面積較小。缺點:進水預處理要求嚴格,對所用的膜強度要求較高,使用過程中,一旦發現膜破損須更換新的膜元件。
Ⅳ中空纖維式超濾裝置:
優點:單位體積內有效膜面積最大,工作效率最高,佔地面積小。中空纖維無須支撐物。
缺點:膜的清洗較困難,只能用水力沖洗或化學清洗,不能用機械清洗,另外,中空纖維膜損壞後要更換整個組件。
③超濾工藝參數
主要參數有膜通量、膜清洗和膜壽命。
在操作壓力為0.11~0.6Mpa,溫度小於60℃時,超濾膜的膜通量以1~500L/m2h為宜。影響膜通量的因素有:進水流速、操作壓力、溫度、進水濃度和原水預處理等。
膜必須定期清洗,以延長膜的壽命,正常使用的膜的壽命為12~18個月。
④超濾在廢水處理中的應用
如今已應用在汽車製造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。
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。
a. 超濾與傳統的預處理工藝相比,系統簡單、操作方便、佔地小、投資省、且水質極優,可滿足各類反滲透裝置的進水要求。
b. 合理地選擇運行條件和清洗工藝,可完全控制超濾的濃差極化問題,使此預處理方法更可靠。
c.超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性,因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統的預處理中。
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。
超濾技術的優缺點
與傳統分離方法相比,超濾技術具有以下特點:
1. 濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,如葯物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 濾過程不發生相變化,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. 超濾過程僅採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、易於控制和維護。
5. 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。
超濾裝置是在一個密閉的容器中進行,以壓縮空氣為動力,推動容器內的活塞前進,使樣液形成內壓,容器底部設有堅固的膜板。小於膜板孔徑直徑的小分子,受壓力的作用被擠出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超濾開始時,由於溶質分子均勻地分布在溶液中,超濾的速度比較快。但是,隨著小分子的不斷排出,大分子被截留堆積在膜表面,濃度越來越高, 自下而上形成濃度梯度,這日才超濾速度就會逐漸減慢,這種現象稱為濃度極化現象。為了克服濃度極化現象,增加流速,設計了幾種超濾裝置:
1. 無攪拌式超濾
這種裝置比較簡單,只是在密閉的容器中施加一定壓力,使小分子和溶劑分子擠壓出膜外,無攪拌裝置濃度極化較為嚴重,只適合於濃度較稀的小量超濾。
2. 攪拌式超濾
攪拌式超濾是將超濾裝置位於電磁攪拌器之上,超濾容器內放人一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器,小分子溶質和溶劑分子被排出膜外,大分子向濾膜表面堆積時,被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現象,提高了超濾的速度。
4. 中空纖維超濾
由於膜板式超濾裝置,截留面積有限,中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多的,中空纖維毛細管,兩端相通,管的內徑一般在0.2mm左右,有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型透析袋,極大地增大了滲透的表面積,提高了超濾的速度。納米膜表超濾膜也是中空超濾膜的一種。
⑺ 超濾設備的超濾設備
一、超濾設備工作原理:
超濾是一種以篩分為分離原理,以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01μm范圍內, 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質。可廣泛應用於物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化,常溫下操作,對熱敏性物質的分離尤為適宜,並具有良好的耐溫、耐酸鹼和耐氧化性能,能在60℃ 以下,pH為2-11的條件下長期連續使用。
二.超濾膜的分類:
超濾膜按結構型式分為板框式(板式)、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中,中空纖維超濾膜是超濾技術中最為成熟與先進的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm,內徑0.3-1.4mm,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中空超濾膜。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面,可長期連續運行。
三.超濾技術的應用:
早期的工業超濾應用於廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發展,如今超濾膜技術的應用領域已經很廣,主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。
四.超濾設備的優點:
A.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。
B.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。
C.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。
D.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。
E.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。
F.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。
G.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。
五.中空纖維超濾膜在使用中應注意事項:
A.過濾系統要定期滅菌。 超濾膜可以截留細菌,但不可以殺死細菌,截留率再好的超濾膜也不能長期保證干凈區不長一個細菌,有細菌就可能大量繁殖。直接影響到透過水質,譬如有的礦泉水成品中出現半透明絲狀白色絮狀的黴菌團,主要是系統被黴菌污染所致。因此,必須定期對周轉環境及過濾系統進行定期滅菌,滅菌的操作周期因供給原水的水質情況而定,對於城市普通自來水而言,夏季7~10天,冬季30~40天,春秋季20~30天。地表水作為供給水源時,滅菌周期更短。滅菌葯品可用500~1000mg/L次氯酸鈉溶液或1%過氧化氫水溶液循環流或浸泡約半小時即可。
B.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。
C.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。
六、使用條件
使用狀態:錯流過濾或全量過濾,反向沖洗與快速沖洗
反沖洗壓力:<0.1MPa
反沖洗流量:200L/m2/hr
反沖洗頻率:隨進水水質而變化15~60min
反沖洗時間:30-60sec
化學沖洗:隨膜材質及膜污染情況而定
滅菌處理:NaClO沖洗每周一次至每月一次
特點:可以顯著提高沖洗強度有利於膜的再生