超滤设备

超滤设备    

超滤是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径分离液体中的杂质的过程。我国超滤技术开发于20世纪70年代初，开发的CA管式膜组件首先用于电泳漆行业，后又用于酶制剂的浓缩。

一、超滤的基本原理

超滤是一种膜分离技术，其膜为多孔性不对称结构。过滤过程是以膜两侧的压差为驱动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程，使用压力通常为0.1-0.3M p a，超滤膜的微孔孔径

       大致在0.005-1μm之间，截留分子量为1000-500000道尔顿之间，因此超滤膜分离过程曾 被看作是一种单纯的物理分离过程。超滤过程存在着三种情形：

1）溶质在膜表面及微孔孔壁上产生吸附（一次吸附）。

2）溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分(阻塞)。

3）溶质的径粒大于膜孔径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分

二、超滤膜的特性

       超滤和反渗透都是以压力为驱动力，有相同的膜材料和相仿的制备方法，有相似的机制和功能，有相近的应用

三、微滤（MF）

微滤是一种过滤技术，它的孔径范围一般为0.1-10μm，介于常规过滤和超滤之间。

1. 微滤原理

微滤是以径压差为推动力（操作压力0.7-7k P a），利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用分离的膜过程，其原理与普通过滤相类似，但微滤孔径在0.1-10μm，因此又称其为过滤，是过滤技术的新发展。

微滤膜的截留机理的作用有以下几方面：

1)机械截留作用指膜具有截留比它孔径大或于孔径相当的微粒等杂质的作用。

2）物理作用或吸附截留作用如果过分强调作用就会得出不符合实际的结论，除了要考虑孔径因素外，还要考虑其它因素的影响，其中包括吸附和电性能的影响。

3）架桥作用通过电镜可观察到，在孔的入口处，微粒因为架桥作用也同样可以被截流。

2. 微滤与超滤、常规过滤的区别

微滤、超滤和反渗透同属于以压力为驱动力达到分离和浓缩的目的，都无向态的变化和界面质量的转移。微滤所用的微孔滤膜的孔结构类属筛网型，它所截留的粒子比超滤要大一些（两者之间无截然的分界），可滤除液体或其体中0.1-10um的微粒，如病毒、细菌、胶体等。操作压力一般小于0.2MPa。

四、纳滤（NF）

纳滤是介于反渗透和超滤之间的又一种新型的膜分离技术。它是一分子量在200g/m ol以上，分子大小为1nm的溶解组分的膜工艺，故被命名为“纳滤”，该膜称之为“纳滤膜”，操作压力通常为0.5-1.0MPa，一般为0.7MPa左右，至低时为0.3MPa。这种特性，有时将纳滤称为“低压反渗透”或“输送反渗透”。纳滤膜的开发始于20世纪70年代，开发的目的是用膜法代替常规的石灰法和离子交换法的软化过程，纳滤膜早期也称为软化膜优点是操作压力低、对水的软化、低分子的有机物的分离、除盐等方面具有独特优点，应用广泛。