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超滤膜市场调研及技术介绍

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超滤膜市场调研及技术介绍

超滤膜市场调研及技术介绍

目录

一、世界膜技术回顾 (1)

二、国内超滤膜技术市场前景乐观 (5)

2.1国内超滤膜技术市场目前现状分析 (8)

2.2我国超滤膜技术市场应用与发展前景 (10)

三、技术篇 (11)

3.1、预处理系统 (11)

2、运行前的准备工作 (12)

3、启动 (13)

4、运行 (14)

5、超滤系统常见故障及处理措施 (16)

6、中空纤维超滤膜的污染及清洗再生技术 (17)

7超滤膜污染的主要成因 (19)

8影响超滤过程稳定运行的因素分析 (20)

(一)超滤透过通量 (20)

(二)膜的寿命 (22)

(三)膜的清洗和消毒 (22)

9超滤技术在水处理中的应用 (23)

四、业界声音 (26)

超滤膜与微滤膜的市场分析和预测 (26)

据中国膜工业协会分析预测,2010年,我国膜市场需求将达200亿元,而且还将以每年20%的速度递增。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。超滤膜也逐步广泛应用于污水处理,废水回用等多个领域,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来,超滤膜开始快速增长,进入发展关键期。那么目前国内超滤膜技术现状如何?市场发展究竟受制于哪些因素的影响?下面我们将来关注中国超滤膜市场的发展。

一、世界膜技术回顾

世界膜工业在2003年经历了公司的重组、裁员,甚至清算关闭和收购合并等许多挑战性的重大事件,然而大多数膜公司依然取得了不俗的业绩,增长率达到了两位数。相对于通用工业分离业务的投资力度不大(这一点在美国尤其明显)的现状,在包括饮用水处理、生物技术和生物科学、半导体制造、血液透析等关键市场以及新兴市场如废水再生、MBR相关污水处理和基于膜技术的燃料电池系统等,投

资和市场条件已经明显改善了(其中的一些领域从来没有降低过)。Pall、Millipore、Ionics、Zenon、GE特种材料、Cuno、空气产品和化学品和Praxair等公司取得了明显的经济增长。从公布的销售业绩来看,以Cuno为例,该公司的财政年度与自然年度相同,2003年销售收入2.882亿美元,比上年增长12%。虽然美国的一些流体过程市场环节相对表现平淡,但总的销售增长达到了15%,动力来源于医疗保健、饮用水业务的强劲增长,特别是欧洲和亚太地区的快速发展。水处理专家Zenon环境公司正是这个市场趋势的代表,在2003年9

月公布的第三季度报告中,Zenon报告了所获得的订单。该公司获得了匈牙利军队的饮用水处理设备订单,并在中国取得了实质性的进展,得到了两个再生水厂的订单。2003年该公司还与加拿大的Maytag公司签署了分销家用超滤水处理系统的合同。

生物技术/生命科学市场环节在2003年也有所回升,可以从Millipore公司最近的报告中得到佐证。该公司第三季度的增长为14%,而在欧洲的增长为25%。

在亚洲,膜工业正在展现出令人激动的活力,天津膜天膜工程技术公司与香港华益集团合资960万美元建造中空纤维膜生产基地,膜生产能力将达到每年100万平方米,膜装置生产能力达到10万套,销售额将达到1.5亿人民币。

中蓝膜技术有限公司,在其母公司——中国蓝星集团公司的大规模重组行动中摩拳擦掌。中蓝膜在蓝星集团的支持下计划通过收购、兼并和大规模的建设开发,在杭州、上海、北京和大连建设反渗透和超滤膜及膜壳工程设备生产基地,与陶氏化学、Zenon和香港霍氏集团等国际企业建立技术、资金和市场合作,在短期内建成集生产、开发和工程建设为一体的膜工业队伍。中蓝膜所属业务现已全部转入北京蓝星清洗公司。

计划出售膜生意的还有ESCO技术公司。该公司决定出售其微滤和分离业务,其中包括加利福尼亚的PTI新技术公司,英国的PTI技术有限公司和意大利的PTISPA,出售的原因是这些部门影响了公司的盈利。

Ionics公司计划收购Ecolochem及其附属公司,交易额大约在1.38亿美金。Ecolochem生产可以作为紧急用水、短期用水和长期供水装置的移动式水处理装置,用于电厂、石化和其他工业部门。Ionics与三菱丽洋签署了一个多年期销售许可合同,三菱丽洋将用于膜生物反应器的三菱Sterapore中空纤维在美国的总代理权授予了Ionics。

ITT工业公司收购了英国的PCI膜公司,原来该公司属于泰晤士水务,这样ITT可扩大其Sanitaire部的水和废水处理过滤与消毒设备的

制造能力。ITT将利用PCI的膜技术和知识产权来开发膜生物反应器和二级废水处理设备。ITT还被认为是在拍卖中的USFilter的一些部门的一个潜在的买家。

GE特种材料完成了对Osmonics的收购,以及对膜与系统制造业务与GEBetz、GEGlegg的整合,形成了GE水技术集团,该集团包括14亿美金的资产和遍布全世界的5400名员工。2003年下半年,GE 以950万美金的价格收购了Amersham生命科学公司,形成了GE保健技术公司。GE希望通过这次收购介入药物研发市场。

VitalTherapies公司买到了VitaGen公司继续基于膜技术的ELAD(外置肝脏辅助器)的研发,这是一种用于肝病治疗的临床器械。虽然在第一期和第二期临床实验中显示了比较好的数据,但是由于缺乏资金,进一步的临床实验已经被延误了。

Pall和NalgeNunc国际进入了一项涉及数百万美金的多年合作,双方互相供货、利用对方的品牌。NalgeNunc公司获得了Pall的新型超级MachV膜的总经销权。Pall和W.L.Gore&Associates建立了联盟关系,Pall将拥有在全世界制造和销售采用Gore-TexPTFE膜技术的可反洗过滤器的总经营权。

一次性膜透析器的趋势支撑了2003年医药用膜的销售。瑞典的透析器生产商GambroAB增加了一次性透析器Polyflux的生产能力,在

德国的Hechingen的工厂投资了一条新生产线。2002年下半年,Fresenius的透析器生产能力达到了5000万套,该公司也是本年度产量最大的生产商。

海德能的母公司日东电工收购了ElanTransdermal技术公司,成为医药用膜市场的一大新闻,后者是一家研究、开发和制造公司,提供许多用于治疗的控制释放皮肤渗透产品。作为基于膜技术的尼古丁包裹的先驱者,Elan的加盟将增强日东电工已经形成的皮肤渗透产品部的实力。2002年7月,海德能B.V.,海德能在欧洲的子公司收购了Smith&Loveless公司在英国的附属机构,包括一个主要的盈利公司Kalsep,是一家膜水处理市政和工业工程公司。

电池分离器制造商Entek国际关闭了两条最老的膜生产线,解雇了所有的员工以维持生计。因为电池工业已使用较薄的膜,Entek的厚膜已无市场。但该公司的七条薄膜生产线还将继续生产,而且开始探索新的成长性好的市场。分离器制造商Celgard公司开始了其三年期制造能力扩张计划的二期工程的建设,该公司用于锂电池的三层膜分离器的生产能力将增加三倍。

最后我们回顾一下去年膜公司的一些官司。Zenon起诉USFilter,Mykrolis起诉Pall,USFilter起诉发明家DabasishMukhopadhyay。Zenon要求USFilter停止生产和销售MemJet及CMF-S产品。

Mykrolis向Pall索要非法使用该公司开发耐光和耐溶剂过滤技术的费用。

二、国内超滤膜技术市场前景乐观

目前,全球膜组件成套设备和膜工程的市场已达到数百亿美元,且以每年20%的幅度递增。我国2005年膜市场需求已达100亿元。据中国膜工业协会分析预测,2010年,我国膜市场需求将达200亿元,而且还将以每年20%的速度递增。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。在经过了投入期后,我国的有机分离膜市场得到迅速发展。而超滤膜作为目前为止最有效的水预处理方法,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来超滤膜开始飞速增长,进入发展关键期。

我国膜技术行业标准在不断完善,十多年来,我国有组织地在膜技术行业开展了标准化工作,组织指导中国膜工业协会成立了标准化委员会,编制了中国膜行业标准体系表,列出117项已经制定和近年来准备制定的国家标准、行业标准。截至目前,已发布、实施了《电渗析技术》《中空纤维反渗透技术》《卷式超滤技术》《蒸馏及膜法

水处理装置型号命名方法》《中空纤维反渗透膜测试方法》《膜法水处理反渗透海水淡化工程设计规范》等27项行业标准,国家标准委即将发布《膜分离技术——术语》基础性国家标准,正在组织制订四项行业标准。这些标准的发布、实施,促进了我国膜技术的快速发展,提高了膜产品质量和水平,扩大了应用领域和规模,推动了膜行业的形成和发展壮大。

国内超滤膜市场正处于“千帆竟发、百舸争流”蓬勃发展期。随着工业的发展,水质污染情况日益严重,人们对水处理的要求越来越高,有越来越多的企业选择超滤来进行水处理。超滤是截止到目前为止作为RO预处理最有效的方法,除此之外,超滤还被用作直接处理市政饮用水、污水、中水回用、食品等多个领域。

超滤膜基本分为外置加压式和浸没负压式。按照结构来分的话,加压式超滤膜一般分为:内压式(中空纤维)、外压式(管式)、平板式(卷式)等多种结构。有专家分析目前超滤膜的市场格局是,就内压式超滤膜市场而言,国内中空纤维式(内压式)超滤膜市场的产品主要被美国科氏(PS)、荷兰诺芮特(PES)、海德能(PES)、德国Inge(PES)、荷兰INT(PES)、得力满/Aquasource(CA),大连欧科(PES)等品牌所主导。90%的市场被单孔丝产品占有,10%的市场被多孔膜占有。就外压式超滤膜市场而言,国内管式(外压式)

超滤膜市场主要被日本旭化成(PVDF)、西门子

/USFilterPE/PD/PVDF)、日本东丽(PVDF)、欧美环境OMEXL (PVDF)、深圳立升(PVC,PVDF)、天津膜天膜(PVDF)等品牌所主导。卷式超滤膜市场的绝大分额主要被日东电工、美国科氏、GE所主导。而就浸没式超滤膜产品而言,国际以及国内市场主要被加拿大泽能、日本三菱丽阳、西门子、美国科氏、日本久保田、日本东丽等品牌所主导。浸没式超滤膜主要被运用于大型工程。另外,国内还有一些具有代表性超滤膜企业在市场占有一定份额。如:南京九思、江苏久吾、杭州水处理中心、中科院大连化物所、高能所,健民过滤、庆江化工厂、武汉仪表厂等。

从上面分析可以看出,与反渗透膜市场被海德能和陶氏两大巨头占据所不同,目前的超滤膜市场还没有形成垄断局面。国内的超滤膜产品在一定程度上对抗,产品品质相对反渗透等产品来说要好得多。国外的超滤膜虽然质量虽好,但是在应用上会低于国产膜,其主要原因是国产膜在价格上占有一定优势。目前的市场格局是,以科氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,而中低端市场被国内众多超滤厂家所瓜分,其中的代表企业有欧美环境、天津膜天膜,海南立升、大连欧科、汇通源泉等企业。现在国内的超滤膜企业正在以“星星之火可以燎原”之势发展壮大,其生产的膜产品质量均属中等水平,

不足以形成垄断。

海德能公司中国地区首席代表徐平博士近日在接受慧聪网采访表示:“伴随着市场需求、技术进步及反渗透膜应用的带动,超滤、微滤膜在过滤、脱浊市场所占比重正逐年提高,增长速度有望超过反渗透。与反渗透日趋成熟稳步发展产品规格相对统一的情况不同,超滤微滤膜技术及市场正处于“千帆竟发、百舸争流”的蓬勃发展期。超滤膜、微滤膜市场目前处于战国时期,任何企业都有机会,我们看好超滤市场,希望积极提高在超滤市场的排位,大力推广膜集成。”2.1国内超滤膜技术市场目前现状分析

据中国膜工业协会分析,我国从事膜材料、膜组件、膜与水处理工程的企业大约有600家左右,UF/MF膜中小型制造厂商达100多家,其中大型的生产型企业只有10家左右,规模以上的工程型公司不到20家,不管是生产型的还是工程型的,销售额过亿元的不到10家,以民营企业和股份制企业居多。和国外膜工业相比,我国膜工业呈现技术水平低、膜品种少、产业规模小、应用领域窄、行业管理薄弱等不足。

1、重科研轻产业。长期以来国家在膜与水处理领域的经费向高校和科研院所倾斜,对企业技术创新方面投入不大。

2、重国有轻民营。不管是国家发改委还是国家科技部设立的膜与水处理课题,多年来,基本都投向国有院所或者国有企业,而我国超滤膜产业队伍则以民营和股份制企业为主力军。

3、用户对超滤膜产品的信任度不高。超滤膜之前没有大规模发展的最主要的原因是人们对超滤膜产品的认识度、信任度还不高,用户在选择超滤膜方面缺乏经验,国内企业缺少对自身产品的宣传,超滤膜的概念还没有深入人心。企业需要营造一定的声势,来引起政府、媒体、专家学者等共同的关注和重视。

4、对于超滤膜品质的区分和应用市场的细分,国内尚未形成统一成熟的标准和经验,所以产品优劣很难有一个明确的说法。

5、由于进入超滤膜领域的企业为数众多,开发的产品多种多样。由于应用水源的复杂性和多样性,使得各种产品在膜材料、组件形式、尺寸规格、运行方式、操作条件及适用范围均有所不同,这也给水处理工程公司、设计单位及最终用户在产品选型及设计使用时带来诸多不便。但随着技术进步和市场检验,这些问题有望在今后若干年内得到解决。

国内品牌有如下三类特点:

第一类:掌握一种或若干种材料的成熟制膜工艺,产品质量有保障,定位于中大型工程用户,价格低于国外品牌却远高于国内其他品牌。

营销成本高,未实现规模化生产,销量有限。

第二类:起步较早的技术型企业,现有生产工艺在早期研究机构的成果上应用,相对成熟,但产品质量控制不到位,管理不善,市场营销意识淡薄。主要以自己做工程为主要的利润来源,无法实现批量化生产和内部科学管理降低成本。

第三类:内地的不知名的膜厂,生产技术粗糙,产品质量差。主要以价格满足低端需求,不具备产品及市场竞争力。

综合上述,目前国内市场大型政府工程的超滤膜主要是国外的品牌占据主要的市场分额,价格高、质量有保障、有一定的品牌效应。从中国各膜厂目前占有的市场份额来分析,超滤膜行业没有领导的品牌,只有几家在特定的应用领域质量有保障的膜厂,有一定的品牌效应,行业内并未出现在产品线、质量、整体营销上具备绝对优势的品牌,国内超滤膜市场仍处于无领导品牌阶段。

2.2我国超滤膜技术市场应用与发展前景

在国外,超滤主要应用于饮用水处理,我国则主要用于工业领域的废水回用,作为反渗透的预处理。目前在国内水工业市场,超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展,大规模废水处理工程将越来越多,为超滤膜技术开辟了

广阔的市场空间。

在国外,已经有很多自来水厂应用超滤技术生产自来水,在国内,由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有

效途径之一。因此超滤膜在未来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。

随着生物工程、食品工业、医药工业及环境保护等方面的应用要求,超滤膜将朝着以下方向发展:

(1)耐高温的合成聚合物膜和无机超滤膜的开发和研制,这类膜的主要优点是可用于高压蒸汽消毒,对生物工程及医药工业用是极为重要的。

(2)耐污染超滤膜的研制,膜污染是超滤应用中经常遇到的难题,若对不同应用对象,选择不同耐污染的膜,无疑可大大延长膜的使用寿命,增大处理能力,减少清洗时间和次数,从而可节省投资和运行费用,这对超滤技术的扩大应用具有十分重要意义。在生物工程和医药工业中,还可提高有效成分的回收率。

总之,随着人们越来越关注人居环境和饮水安全,可以预测超滤技术将在我国未来市政水处理及饮用水处理市场得到大规模应用。

三、技术篇

超滤系统的运行管理

3.1、预处理系统

预处理系统是指原液在进入超滤装置之前去除各种有害杂质的工艺过程及设备。预处理工艺是根据原液情况及处理的要求来确定的,没有固定模式,但下述选择原则可供参考。

(1)地下水及含悬浮物、胶体物质小于50mg/L时宜采用直接过滤或者在管道中加入絮凝剂过滤;

(2)地面水及含悬浮物、胶体物质大于50mg/L应采用混凝沉淀、过滤工艺;

(3)原水中含有细菌、藻类及其他微生物较多时,必须先行杀菌,然后再按常规程序处理,灭菌剂有氯、次氯酸钠、臭氧等,而过氧化氢、高锰酸钾等多用清洗组件时用来杀菌,因为预处理用量大,不经济;

(4)原水经杀菌剂处理后,如果水中含有较多的余氯或其他强氧化

剂,可加入亚硫酸钠等还原剂或者用活性碳吸附去除。

上述为常规的传统的预处理工艺,在膜集成工艺中,中空纤维超滤膜常作为其他膜处理的预处理。如在反渗透脱盐工艺中,超滤本身即属预处理工艺,在电渗析脱盐工艺中亦可以超滤作为电渗析脱盐预处理,以补充电渗析脱盐工艺的不足。此外,在矿泉水制备工艺中以超滤作为主要的处理工艺,化学药剂的加入,会使矿泉水水质受到污染,因此在矿泉水处理工艺中,不适宜用化学药剂作为预处理措施。在某种情况下,例如以城市自来水为水源进行深度净化,或以地下水为水源,水质较好时,过多的常规预处理,可能带来二次污染。超滤的预处理可以极为简化,仅采用粗过滤以避免大颗粒悬浮物进入超滤系统损害超滤膜,即可直接用超滤去除少量细菌微生物、胶体、悬浮物。采用加强反冲洗,快速冲洗以及增加浓缩水排量(回流)等措施防止超滤膜的堵塞。

2、运行前的准备工作

(1)进水水质的检查,重点是检查进水的浊度或SDI值、PH值和细菌、微生物、余氯等项目,应达到设计要求的进水指标后方可输入超滤系统,一般中空纤维超滤膜要求原水的PH值并无严格要求。在PH=2~11范围内均可使用,但用于工业浓缩时,原液的PH值必须

严格根据膜材料的要求。超滤膜对余氯要求也无严格规定,一般情况下,要求含有一定余氯以保证细菌不超标。当后续工艺对余氯有要求时,可在超滤工艺之后用活性碳去除,效果更佳。

(2)清洗设备及管道,超滤系统组装完成后,在启动之前还必须对系统中所有过流部分进行清洗,一方面清洗掉设备及管道中的碎屑及其他有害杂质,一方面对系统进行严格的灭菌作用,以免残留的细菌、微生物在管道及超滤膜组件中滋长。一般常采用分段清洗法,即按照工艺流程路线由前往后、按设备和管路分段清洗,以保证设备安全运行。

(3)管路系统检查,操作人员必须掌握工艺流程路线,检查各有关设备和管是否有误接的地方,同时还要检查进、出口阀门的启闭情况,特别是要注意浓缩水出口阀门不能全部关闭及进口阀门不能开启,以防止系统在封闭状态下,突然启动引起系统内压力过高以及水流冲击作用而损坏设备。

3、启动

当做完上述各项准备工作后,可先进行试启动,即接通电源,打开进水阀门,开动泵后立即停止,观察水泵叶轮转动方向是否正确,检查水泵在启动时有无反常的噪音产生,以判断水泵是否能正常运行。

对于全自动的控制装置必须预先设置操作程序,以便启动后进入正常顺序运行。

4、运行

a、升压

水泵转动后,逐渐打开超滤系统的进水阀门,相应调节浓缩水出口阀门使系统升压及保持浓缩水的流动,通常情况下,应当缓慢转动阀门,大约在1min左右时间内升至所需的工作压力,有利于对设备及膜的保护。

b、监控及记录

注意超滤设备进出口压力差的变化,进口压力应按设计值操作,但随着运行时间延长,出口处压力会逐渐降低,即压力差会逐渐增大,当这一压力差高于安装始值0.05MPa时说明水路有阻塞现象,应当采取相应措施,即采取物理或化学方法进行清洗。运行中定时分析供水水质和超滤水水质,发现有突然变化现象,应立即采取措施。当进水水质不合格时,应加强预处理工艺。透过水不合格时,则应当进行清洗再生,处理后仍不见效果,则应考虑更换新的膜组件。

c、回收比及其调节

运行中观察浓缩水的排放量及透水量,始终保持在允许的回收比范围内运行。回收比过大或过小,于超滤膜的正常运行都是不利的。

因为回收比过大,极易产生膜的浓度极化现象,影响产水质量,而回收比过小,则流速过大,也会促进膜的衰退,压力降增大影响产水量。

d、膜的清洗

判断超滤膜是否需要清洗的原则如下:

(1)根据超滤装置进出口压力降的变化,多数情况下,压力降超过初始值0.05MPa时,说明流体阻力已经明显增大,作为日常管理可采用等压大流量冲洗法冲洗,如无效,再选用化学清洗法;

(2)根据透水量或透水质量的变化,当超滤系统的透过水量或透水质量下降到不可接受程度时,说明透过水流路被阻,或者因浓度极化现象而影响了膜的分离性能,此种情况,多采用物理——化学相结合清洗法,即进行物理方法快速冲洗去大量污染物质,然后再用化学方法清洗,以节约化学药品。

(3)定时清洗,运行中的超滤系统根据膜被污染的规律,可采用周期性的定时清洗。可以是手动清洗,对于工业大型装置,则宜通过自动控制系统按顺序设定时间定时清洗。

e、灭菌

细菌与其他微生物被膜截留,不但繁殖速度极快,而这些原生物及其代谢物质形成一种粘滑的污染物质紧紧粘附于膜表面上,直接影响到膜的透水能力和透过水质量。一般采用定期灭菌的方法,灭菌的

操作周期因供给原水的水质情况而定,对于城市普通自来水而言,夏季7~10天,冬季30~40天,春秋季20~30天。地表水作为供给水源时,灭菌周期更短。灭菌药品可用500~1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水溶液循环流或浸泡约半小时即可。

在矿泉水生产中,由于车间的密封性,通风不良,室内湿度增高,给霉菌生长提供了良好的条件,成为矿泉水生产过程中霉菌的长期污染源,尤其是生产管道一经霉菌污染,清除和消毒十分困难。一般紫外线、臭氧对霉菌的杀灭效果不太理想,使矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌集合体,因而必须定期对周转环境进行相应的灭菌措施防止对系统的污染。

f、停机

(1)先降压后停机,当完成运行任务或者由于其他原因需要停机时,可慢慢开启浓缩水出口阀门,使系统压力徐徐下降到最低点再切断电源。因为在工作状态下如果突然停泵,容易产生水锤现象而伤害超滤膜,降压速度约在1min内完成。

(2)用纯水或超滤后的净水冲洗膜表面,利用运转水泵或者辅助的清洗水泵,采用大流量冲洗3~5min,以清除掉沉积于膜表面上的大量污垢,在冲洗过程中,系统内不升压,不引出透过水;

(3)停机期间需进行维护与保养,如果停机时间仅2~3天,可每天

运行30~60min,用新鲜水置换出装置内存留的水。如果停机时间较长,应向装置内注入保护液,如0.5%~1.0%甲醛水溶液,以防止细菌繁殖。

5、超滤系统常见故障及处理措施

a、供水压力低或供水量不足,有可能水泵转动方向相反,或水泵进水管泄漏,此时水泵可能激烈震动;

b、压力降增大,系统内受阻或流速过大,应疏通水道或减少浓缩水排放量;

c、透水量下降,可能膜被压密或膜被污垢堵塞,前者停机松驰,一般不易恢复,后者则应进行清洗;

d、截留率下降,水质恶化,有多种可能,浓差极化时应用大流量冲洗,密封损坏应更换或修补。中空纤维断裂或破损,则应更换膜组件。

6、中空纤维超滤膜的污染及清洗再生技术

由于超滤膜的功能是去除原液中所含有的杂质,性能优良与截留分子量较低的中空纤维超滤膜,被杂质污染堵塞可能更快,膜表面会被截留的各种有害杂质所覆盖,甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞

超滤膜市场调研及技术介绍

超滤膜市场调研及技术介绍 目录 一、世界膜技术回顾 (1) 二、国内超滤膜技术市场前景乐观 (5) 2.1国内超滤膜技术市场目前现状分析 (8) 2.2我国超滤膜技术市场应用与发展前景 (10) 三、技术篇 (11) 3.1、预处理系统 (11) 2、运行前的准备工作 (12) 3、启动 (13) 4、运行 (14) 5、超滤系统常见故障及处理措施 (16) 6、中空纤维超滤膜的污染及清洗再生技术 (17) 7超滤膜污染的主要成因 (19) 8影响超滤过程稳定运行的因素分析 (20) (一)超滤透过通量 (20) (二)膜的寿命 (22) (三)膜的清洗和消毒 (22) 9超滤技术在水处理中的应用 (23) 四、业界声音 (26)

超滤膜与微滤膜的市场分析和预测 (26) 据中国膜工业协会分析预测,2010年,我国膜市场需求将达200亿元,而且还将以每年20%的速度递增。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。超滤膜也逐步广泛应用于污水处理,废水回用等多个领域,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来,超滤膜开始快速增长,进入发展关键期。那么目前国内超滤膜技术现状如何?市场发展究竟受制于哪些因素的影响?下面我们将来关注中国超滤膜市场的发展。 一、世界膜技术回顾 世界膜工业在2003年经历了公司的重组、裁员,甚至清算关闭和收购合并等许多挑战性的重大事件,然而大多数膜公司依然取得了不俗的业绩,增长率达到了两位数。相对于通用工业分离业务的投资力度不大(这一点在美国尤其明显)的现状,在包括饮用水处理、生物技术和生物科学、半导体制造、血液透析等关键市场以及新兴市场如废水再生、MBR相关污水处理和基于膜技术的燃料电池系统等,投

超过滤膜分离实验报告

实验二 超过滤膜分离 一、实验目的 1.了解和熟悉超过滤膜分离的工艺过程; 2.了解膜分离技术的特点; 二、分离机理 根据溶解-扩散模型,膜的选择透过性是由于不同组分在膜中的溶解度和扩散系数不同而造成的。若假设组分在膜中的扩散服从Fick 定律,则可推出透水速率F W 及溶质通过速率F S 方程。 1、 透水速率 '() ()w w M w D c V p F A p RT ππδ ?-?= =?-? 式中 22332/;;//;;;/w w w M w w M F g cm s D cm s c g cm V cm mol p atm atm R T K cm D c V A g cm s at RT πδδ-?-?--?-?-----??’透水速率,水在膜中的扩散系数,水在膜中的浓度,;水的偏摩尔体积,膜两侧的压力差,膜两侧的渗透压差,气体常数;温度,; 膜的有效厚度,; 膜的水渗透系数(= ),。 2、溶质透过速率 2323() ()s s s s s D K c D K c c F B c B c c δ δ ?-= = =?=- 式中 2/;s s D cm s K B c ---?-溶质在膜中的扩散系数,溶质在溶液和膜两相中的分配系数; 溶质渗透系数;膜两侧的浓度差。 有了上述方程,下面建立中空纤维在定态时的宏观方程。料液在管中流动情况如图十三

所示。 取假设条件: (1)径向混合均匀; (2)A BX π=A ,渗透压正比于摩尔分数; (3)A B N N ,3 1A X ,B 组分优先通过; (4)/AM D K δ?,1A X K 同或无关; (5)0U L PeB E = =∞,忽略轴向混合扩散。 图十三 料液在管中流动示意图 由假设看出,其实质是一维问题,只是侧壁有液体流出的情况,因为关心的是管中组分的浓度分布和平均速度分布,只需做出两个质量衡算方程即可求解。 由连续性方程: 和总流率方程:

一种新型超滤膜技术介绍

一种新型超滤膜技术介绍 摘要:本文着重介绍了一德国公司新研究的一种超滤膜,以及其特有专利技术“MultiboreTM”,该过滤膜高超的去除杂质、MS2噬菌体、隐孢子、淤泥浓度(SDI)和总有机物含量等过滤性能,展现了其广阔的应用前景。 关键词:超滤膜水处理 膜技术是一门崭新的跨学科实用技术。半个世纪以来,膜技术已成功地在饮用水净化、工业用水处理、食品加工、医药制造以及化学工业得到广泛地应用,被公认为是当代最有前途的高新技术之一。膜的过滤是固液分离技术,它通过膜孔把水滤过,并将水中杂质截留,而不发生化学变化。根据膜截留原水颗粒的大小,膜孔从粗到细分为微滤膜(MF),超滤膜(UF),纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。一德国公司生产的超滤膜(UF)是目前世界上最好的超精、超细过滤膜之一,本文着重介绍这种新型超滤膜技术。 1.超滤膜 这种新型超滤膜以其特有专利技术“MultiboreTM”,生产出多孔毛细管过滤膜,它具有较高强度,较好的安全性能,能避免对毛细管的损坏或粘附。不同的过滤膜结构允许不同的渗入和渗出情况,而“MultiboreTM”多孔过滤膜技术使得该膜在饮用水处理过程中获得了最佳的处理方式,并且依赖该技术,废水处理也得以令人信服的实现和完成。 用这种新型超滤膜加工而成的膜组是一个中空的纤维过滤膜块,它允许的平均分子量为 150KD,一个直径为225毫米的膜组包含约1800个多孔毛细管膜, 每个多孔毛细管包含七个甚至更多的(目前最新的一种为九孔)内径为0.8毫米的纤维。这种纤维的组成材料是含有添加剂(PESM)的聚乙烯和一种亲水的防有机污垢的材料。膜组的结构如图1所示。 图1. 膜组的结构 水在膜组中的流动模式是由内向外渗出,也就是说,注入的原水流经膜组时就会通过多孔毛细管壁呈向外辐射状的渗出。膜组中的过滤膜被设计用来清除杂质微粒的。水被加压后渗出隔膜,而微粒被留在了隔膜的表面。由于隔膜孔的尺寸小,所有的悬浮固体颗粒包括微生物都被有效的阻隔了下来,这些微粒汇集增多形成了一个污垢层聚在膜表面,因此必须定期进行反洗以便清除这些微粒物质。

浸入式MBR膜产品技术手册

浸入式MBR膜产品技术手册

浸入式MBR膜产品技术手册 珠海市邦膜科技有限公司 注意: 本手册所提及的运行参数是真实有用的,对于特殊情况下的使用请操作人

员根据实际情况进行适当调整或修改。 目录 一、膜生物反应器介绍................................................3二、产品规格........................................................3三、系统参数和运行条件..............................................4四、使用指南........................................................5五、加药反洗和离线清洗..............................................7附件一、膜组件安装及注意事项........................................10附件二、膜组件使用注意事项..........................................11附件三、膜组件保存注意事项..........................................12附件四、膜泄漏检查.. (13) 附件五、压差升高决绝措施与冬季防护措施 (14) 1、压差升高解决措施 (14) 2、冬季膜设备运行操作注意事项 (14)

一、膜生物反应器介绍 膜生物反应器(MBR)是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的新兴技术,也称作膜分离活性污泥法。 膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。 二、产品规格 1.膜组件尺寸 图1 膜元件尺寸图

超滤膜分离技术研究进展

超滤膜分离技术研究进展 摘要:本文主要简介了超滤膜分离技术,介绍了一些超滤膜分离技术在水处理,医药学及食品中的具体应用,并指出当前超滤膜分离技术存在的一些问题和未来的发展应用能前景。 关键字:超滤膜,应用,存在问题,发展前景 1.简介 1.1膜分离技术简介 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,它可以使某些物质通过,而截留下某些物质。膜分离技术就是利用天然的或人工合成的具有选择性的高分子薄膜,根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离,或根据混合物的不同化学性质分离物质。物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到另一表面的速度(扩散速度)。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异,扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关,速度越大,透过膜所需的时间越短,混合物中各组分透过膜的速度相差越大,则分离效率越高。 1.2膜分离技术的发展及现状 从18世纪以来人们对生物膜有了初步的认识,Nollet[1]在1748年发现水能自发地渗透到装有酒精溶液的猪膀胱内的现象揭示了膜分离现象。在近两百年的发展与认识中,对膜分离技术的基本理论有了广泛的认识。在20世纪60年代初,Loel和Sourirajan[2]等在对反渗透的理论和应用的研究上取得了重大突破,自此,膜分离技术迅速崛起,发展日新月异。 在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。目前,这一潜力巨大的新兴行业正在以蓬勃的激情挑战市场,为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。 1.3超滤膜简介 超滤技术是一种以超滤膜作为分离介质,以膜两侧的压力差为驱动力,利用料液中各组分在高分子膜中传质的差异,对其进行分离、分级、纯化和浓缩的方法。在超滤过程中,所用超滤膜的孔径约为1一100nm,截留相对分子质量为3×105一1×106。 超滤技术的核心部件是超滤膜,其结构及所用材料性质对膜的分离性能起着决定性作用。超滤膜大多数是由两层不同结构的薄层组成的非对称膜,其中,上层很薄,厚度为0.1一1.0μm,称作活化层,其孔径较小,起截留粒子的作用,

中空超滤膜技术手册

中空超滤膜HYDRAcap?技术手册 1. 超滤系统的运行和设计 1.1 技术介绍 HYDRAcap 是一种中空纤维超滤膜组件,其平均截留分子量为150,000道尔顿。一个直径为8.9英寸(225mm )的HYDRAcap 组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝的化学成分为聚醚砜,是一种耐有机污染的亲水性材料。过滤方式是由内向外,也就是说原水在中空丝内部流动,而滤液沿径向向外穿过中空丝。 HYDRAcap 超滤膜是专为去除微粒而设计的。水被施压后透过滤膜,微粒则留在中空膜的内表面。由于膜上的微孔很小,用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。这些污染物会在膜表面累积,因此,需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。 海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap 组件。其外径都是大约9英寸,内含12,000根中空丝。一种组件长为60英寸,另一种长度为40英寸。 由于HYDRAcap 有除菌除病毒性能,在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想,HYDRAcap 已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局(DHS )在饮用水方面的认证,此外,HYDRAcap 对于去除胶体物质也很有效。同时对于反渗透系统而言,也是一种极好的预处理手段。 图1 -Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra 产品水 进水浓水

1.2 应用简介 HYDRAcap?适用于下列情况: 1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定) 1.2.2 反渗透的预处理,如: ?高度污浊的地表水 ?海水 1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用 1.3 过滤性能: 目前为止,已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试,证实有以下的去除效果: 表1 HYDRAcap?性能 *:加利福尼亚DHS认证**:测试时给水浊度最高为50NTU 海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点,如: ?HYDRAcap能抗氧化,并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境 ?HYDRAcap是一种超滤膜,可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试,证实HYDRAcap适用于饮用水的处

中空纤维超滤膜分离

中空纤维超滤膜分离 实验指导书 膜分离技术是近几十年迅速发展起来的一类新型分离技术。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质与溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离法可用于液相和气相。对于液相分离可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。膜分离包括反渗透、超过滤、电渗析、微孔过滤等。膜分离过程具有无相态变化、设备简单、分离效率高、占地面积小、操作方便、能耗少、适应性强等优点。目前,在海水淡化、食品加工工业的浓缩分离、工业超纯水制备、工业废水处理等领域的应用越来越多。超过滤是膜分离技术的一个重要分支,通过实验掌握这项技术具有重要的意义。 (一)实验目的 1. 了解和熟悉超过滤膜分离的工艺过程; 2. 了解膜分离技术的特点; 3. 培养学生的实验操作技能。 (二)超滤膜分离的基本原理 通常,以压力差位推动力的液相膜分离方法有反渗透、纳滤、超滤和微滤等方法。对于超滤而言,一种被广泛用来形象地分析超滤膜分离机理的说法是“筛分”理论。该理论认为,膜表面具有无数微孔,这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样,截留住了分子直径大于孔径的溶质和颗粒,从而达到分离的目的。最简单的超滤器的工作原理如下:在一定的压力作用下,当含有高分子和低分子溶质的混合溶液通过被支撑的超滤膜表面时,溶剂(如水)和低分子溶质(如无机盐类)将透过超滤膜,作为透过物被搜集起来;高分子溶质(如有机胶体)则被超滤膜截留而作为浓缩液被回收。应当指出的是,若超滤完全用“筛分”的概念来解释,则会非常含糊。在有些情况下,似乎孔径大小是物料分离的唯一支配因素;但对有些情况,超滤膜材料表面的化学特性却起到了决定性的

超滤技术的应用及发展趋势

超滤技术的应用及发展趋势 摘要:本文初步论述了膜分离技术的种类,特点、工艺概况,介绍了超滤分离技术的研究现状及其原理,类型和基本过程,最后具体介绍了超滤技术在水处理方面的应用,展望了超滤技术的未来发展趋势。 关键词:膜分离技术,超滤技术,水处理,发展趋势

1. 膜分离技术概述 膜分离技术是近30年来发展起来的一项高新技术,也是当前促进和保证社会持续发展的关键技术之一,已在能源、电子、化工、医药、食品、汽车、家电、环保等领域,发挥着其独特的重要作用[1]。用膜近万平方米的大型超滤退浆废水,处理厂,2400×104t/d的地表水微孔过滤净化工厂,每年救治几十万人生命的人工肾(透析器)已成为现代的重要医疗手段,膜法制取的矿泉水、纯净水、优质饮用水等已进入千家万户,这些已充分了显示了膜分离技术的应用规模、水平和重要作用。 1.1膜分离过程的种类 膜分离技术最重要的组成部分是膜。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离[2]。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。 利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 种类膜的功能分离驱动力透过物质被截流物质 微滤多孔膜、溶液的微滤、 脱微粒子 压力差水、溶剂和溶解物 悬浮物、细菌类、微粒子、大分 子有机物 超滤脱除溶液中的胶体、各 类大分子 压力差 溶剂、离子和小分 子 蛋白质、各类酶、细菌、病毒、 胶体、微粒子 反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及 低分子物质 压力差水和溶剂 无机盐、糖类、氨基酸、有机物 等 透析脱除溶液中的盐类及 低分子物质 浓度差 离子、低分子物、 酸、碱 无机盐、糖类、氨基酸、有机物 等 电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子 渗透气化溶液中的低分子及溶 剂间的分离 压力差、浓 度差 蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液 气体分离气体、气体与蒸汽分离浓度差易透过气体不易透过液体

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目:膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术(membrane separation technology, MST)是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤(micro-filtration, MF)、超滤(ultra-filtration,UF)、纳滤(nano-filtration,NF)、反渗透(reverse-osmosis, RO)和电渗析(eletro-dialysis, ED)等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离,可以说是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一,也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性,按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同,可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析(Dialysis, D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 (gas-separation, GS)、20世纪90 年代的PV和乳化液膜(emulsion liquid membrane, ELM)等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料,膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提,膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差,主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等;UF的推动力也是膜两端的压力差,主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质,应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等;NF自身一般会带有一定的电荷,它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达99%,在水净化方面应用较多,同时可以透析被RO膜截留的无机盐;RO是一种非对称膜,利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反向从溶液

超滤操作手册

超滤操作手册 一、简介 超滤就是一种膜分离技术,其膜为多孔不对称结构。过滤过程就是一抹两侧压差为驱动力,以机械筛分原理为基础得一种溶液分离过程,使用压力通常为0、03~0、6MPa,筛分孔径从0、005~0、1μm,截流分子量为1000~500000道尔顿左右。 我们选用HYDRA cap 60膜。 影响超滤膜性能得因素 1 膜得化学材料 HYDRA cap 膜材质为亲水性聚醚砜(PES),这种材质得化学稳定性优异,耐受氧化剂得能力强,亲水性好不容易被污堵,污堵后容易清洗恢复。耐酸碱范围可达Ph2~13。 2 膜丝得微观结构与孔径。 HYDRAcap中空超滤膜得中空丝断面为海绵状多孔结构,内表面为超滤分离皮层,外表面为微滤多孔曾。与传统超滤膜得指状大孔结构相比,孔径均一,内表面无缺陷,机械强度高。HYDRAcap膜割分子量为15万道尔顿,分离孔径约为25nm。 3超滤膜组件得结构 中空纤维膜就是超滤膜得最主要形式,分为内压膜与外压膜。外压式膜得进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定得活动空间,内压式膜得进水流道就是中空纤维得内腔。HYDRA cap 就是内压式膜。 4超滤得运行方式与清洗方式 超滤得运行方式分为全流过滤与错流过滤两种模式。全流过滤时,进水全部透过膜表面形成产水;错流过滤时,部分进水透过膜表面成为产水,另一部分则夹带杂质排出成为浓水,这种运行方式能处理悬浮物含量较高得原水。 超滤得清洗方式包括正洗、反洗、分散化学清洗、化学清洗等。正洗、反洗可清除膜面得滤饼层。分散化学清洗与化学清洗通过化学药剂来清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面与内部形成得污堵。 二、超滤工艺流程 郑州超滤工艺流程见图1所示

膜分离技术及其原理的介绍

膜分离技术及其原理的介绍

人们对膜进行科学研究是近几十年来的事。反渗透膜是膜分离技术发展中是一个重要的突破,使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。其发展的历史大致为:20世纪30年代微孔过滤;40年代透析;50年代电渗析;60年代反渗透;70年代超滤和液膜;80年代气体分离;90年代渗透汽化。此外,以膜为基础的其它新型分离过程,以及膜分离与其它分离过程结合的集成过程也日益得到重视和发展。 一、膜分离原理 膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜,推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。 二、膜分离技术 反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟,已有大规模的工业应用,形成了相当规模的产业,有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。 反渗透膜(RO)

反渗透膜使用的材料,最初是醋酸纤维素(CA),1966年开发出聚酰胺膜,后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA膜耐氯性强,但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能,但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差,高温度大约是60℃左右,这使其在食品加工领域的应用中受到限制。 超滤膜(UF) 超滤膜也是使用CA做材料,后来各种合成高分子材料得以广泛应用。其材料多种多样,共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等优点。 以上就是为大家介绍的全部内容,希望对大家有帮助。

中空超滤膜技术手册资料

中空超滤膜HYDRAcap?技术手册 1. 超滤系统的运行和设计 1.1 技术介绍 HYDRAcap是一种中空纤维超滤膜组件,其平均截留分子量为150,000道尔顿。一个直径 为8.9英寸(225mm)的HYDRAcap组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝 的化学成分为聚醚砜,是一种耐有机污染的亲水性材料。过滤方式是由内向外,也就是说原水在 中空丝内部流动,而滤液沿径向向外穿过中空丝。 HYDRAcap超滤膜是专为去除微粒而设计的。水被施压后透过滤膜,微粒则留在中空膜的 内表面。由于膜上的微孔很小,用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。这些污 染物会在膜表面累积,因此,需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。 海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap组件。其外径都是大约9英寸,内含12,000根中 空丝。一种组件长为60英寸,另一种长度为40英寸。 由于HYDRAcap有除菌除病毒性能,在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想,HYDRAcap已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局(DHS)在饮用水方面的认证,此外,HYDRAcap对于去除胶体物质也很有效。同时对于反渗透系统而言,也是一种极好的预处理手 段。 图1 环氧树脂密封中空丝中心管环氧树脂密封 产品水 进水浓水-Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra

1.2 应用简介 HYDRAcap?适用于下列情况: 1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定) 1.2.2 反渗透的预处理,如: 高度污浊的地表水 海水 1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用 1.3 过滤性能: 目前为止,已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试,证实有以下的去除效果: 表1 HYDRAcap?性能 成分去除效果 微粒>2μm 2.5~3.5 log SDI出水<4 病原体>4log * 鞭毛虫(Giardia)>4log * 隐孢子(Cryptosporidium)>4log * 浊度出水<0.1NTU ** TOC去除0~25% 加入凝聚剂后TOC去除率25~50% *:加利福尼亚DHS认证**:测试时给水浊度最高为50NTU 海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点,如: HYDRAcap能抗氧化,并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境 HYDRAcap是一种超滤膜,可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试,证实HYDRAcap适用于饮用水的处

超滤膜性能优势与过滤技术原理详解

超滤膜性能优势与过滤 技术原理详解 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,膜的材质在超滤工作中是至关重要的,不同的材料材质显示的特性也是不同的,像亲水性、成孔性、材料来源广泛、稳定,这些都是衡量材质适不适合自己需求的指标特性。 一、超滤膜性能与过滤原理阐述 超滤膜组件采用先进的内压式膜分离技术,在常温和低压下进行分离,它具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点,可有效滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质。 二、uf超滤膜系统特点 采用内装高强度高韧性的改性聚丙烯中空纤维膜的系列超滤元件,不断丝、通量大、抗污染性,运行时无需进行化学分散洗,通过反冲就可以恢复通量。各组件水力负荷均匀、无死角,在反冲洗和化学清洗时污染物更易排出。适应各种水质,产水清澈透明,SDI稳定小于等于3,优于反渗透系统的进水要求。设备紧凑、占地面积小、模块化设计便于扩充、全自动运行,免维护工作。

三、应用领域 过滤经生化处理后的城市污水达到杂用水回用标准,工业废水深度处理回用、自来水、地下水、地表水的除菌、除浊、净化、大型反渗透系统的前级预处理、海水淡化前级预处理,工业冷却水的净化回用。 目前,超滤膜元件主要使用的材质有大概有聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和无机材料。主要应用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中、还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。 浅谈UF超滤膜技术在酿造行业中的应用优势 超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。现如今成熟的超滤膜技术在工业领域应用十分广泛,已成为新型化工单元操作。 成熟的超滤技术在酿造行业中发挥着浓缩、分离、提纯、除菌等重要作用。超滤与传统制备工艺相比,具有安全无二次污染、操作简单、生产成本较低、还能使成品酒质具有较好的芳香度及清澈度等优势被越来越多的行业所应用。 超滤膜工艺原理

中空纤维超滤膜简介

中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0nm,内径:0.3-1.4nm,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩水排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。 下面陶氏净水器小编就给大家介绍一款超滤膜:合金PVC中空纤维超滤膜 过滤方式:内压式、外压式操作压力:≦0.3Mpa工作温度:5-45℃过滤精度:0.01微米截留分子量:6K-100KDalton孔径:0.7/1.4MM、1.0/1.8MM水通量:80-120L/H.㎡ 详细说明:PVC——聚氯乙烯PVC。产品特点:质量稳定,柔韧性好、不易断丝;过滤精度高,不易吸水、冲洗干净;耐强酸、耐强碱、寿命长。生产成本不高。PVC膜关键性能参数表项目PVC(聚氯乙烯) 密度(g/m3)1.15 抗张强度/mpa96 伸长率/%25—50 吸水率很低 耐强碱能力高 耐强酸能力高 PVC合金技术中空纤维超滤膜原材料来源广泛,是全球三大化工原料之一,质量性能异常稳定,膜丝的使用寿命、通量、强度和过滤精度等功能技术指标高于同类水平,拥有极高的性价比优势,在地表水、地下水、自来水、纯水前处理、轻度污染或达标排放的水源处理方面,是您最优的选择!

膜分离技术

膜分离技术 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半 透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔。 膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。 微滤(MF)通常孔径范围在0.1~1微米,大于1微米不能通过。 又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。 对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。 超滤(UF),膜两侧需压力差,膜孔径在0.05um至1nm之间,通常截留分子量范围在1000~300000。 是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1nm 之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,

超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。 纳滤(NF),孔径为几纳米,截留分子量在80~1000的范围内。 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。 对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。 反渗透(RO),以膜两侧静压为推动力,反渗透仅让水透过膜,能截留所有的离子。 是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分,因具

微滤钠滤超滤反渗透等四种膜分离技术的异同

微滤,钠滤,超滤,反渗透等四种膜分离技术的异同点 比较说明微滤,钠滤,超滤,反渗透等四种膜分离技术的异同点 (1)微滤(MF):又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理; 也可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。微滤(MF)微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。. (2)超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.001~0.1微米。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机

物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化。 (3)纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。 (4)反渗透(RO)是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面。目前反渗透膜已经广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。 (5)电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电

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什么是超滤膜超滤技术 【学员问题】什么是超滤膜超滤技术? 【解答】超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0mm,内径:0.3-1.4mm,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩小排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。 1、过滤系统要定期灭菌。 超滤膜可以截留细菌,但不可以杀死细菌,截留率再好的超滤膜也不能长期保证干净区不长一个细菌,有细菌就可能大量繁殖。直接影响到透过水质,譬如有的矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌团,主要是系统被霉菌污染所致。因此,必须定期对周转环境及过滤系统进行定期灭菌,灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定,对于城市普通自来水而言,夏季7~10天,冬季30~40天,春秋季20~30天。地表水作为供给水源时,灭菌周期更短。灭菌药品可用500~1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水

溶液循环流或浸泡约半小时即可。 2、超滤组件要轻拿轻放,并注意保护,由于超滤组件是精密器材,所以在使用安装时要小心,要轻拿轻放,更不能甩坏。组件若停用,要先用清水冲洗干净后,加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌,并密封好。如冬天组件还要进行防冻处理,否则组件可能报废。 3、使用中空纤维超滤膜前必须认真阅读使用说明,按照超滤膜在水处理应用工艺进行操作。 4、由于每根超滤组件在出厂前加入保护液,使用前要彻底冲洗组件中的保护液,先用低压(0.1MPa)给水冲洗1小时,然后再用高压(0.2MPa)给水冲洗1小时,无论低压还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部打开。在使用产水时,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。 以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。 结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。

有机酸膜法液体分离与浓缩工艺技术介绍

有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍 有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍,有机酸及其酯类是制造合成树脂、合成纤维、晴纶、塑料、橡胶、无毒包装材料、除草剂、表面活性剂和高分子鳌合剂等化工材料生产的重要原料,被广泛用于化工、医药、轻工和农业等领域。最近又不断开发新的用途,如专用透镜、去污剂、粘合剂等方面,具有广阔的开发前景。 有机酸膜法液体分离工艺技术特点 1、发酵 采用玉米粉淀粉直接液化发酵技术,无需糖化车间,极大节省发酵能耗和不易染菌,发酵可选用大型发酵罐进行分批发酵,从而实现有效地规模化生产。 2、菌体分离 通过采取一些措施,使得发酵菌体能通过菌体过滤膜获得有效的分离,设备占地面积小,自动化和连续化程度高,可就近运出作为饲料添加剂,也可烘干制成产品饲料出售。 3、提取 应用膜分离技术,在提取工段获得纯清的衣康酸。衣康酸的浓缩采用不同的浓缩装置,达到效率高、节能和符合衣康酸的物料特性的需求。整条流水线装备实用可靠,大部分可实现自动化和连续化操作,如部分设备选用进口设备,将进一步提高自动化和运行效能。 4、精制 采用分子蒸馏设备,对衣康酸进行提纯,以便使产品达到标准要求 有机酸膜分离系统设备的技术特点 1、世界先进的纳米膜技术材料,选择性分离强,对杂质分离彻底。 2、解决树脂堵孔难题,减少树脂再生次数和时间。 3、大大减少溶剂的消耗,降低防爆等级,提高生产安全。 4、常温或者低温浓缩,不破坏热敏性成分,可脱盐降灰份。 5、纯物理过程,无化学反应,不改变药效成分。

膜法液体分离技术一般工艺有:微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。它们的过滤精度按照一定顺序越来越高。 澄清纯化技术-超/微滤膜系统 澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜,其所能截留的物质直径大小范围广,截留分子量在1000—30万Dal,广泛应用于固液分离,大小分子物质的分离,脱除色度,产品提纯,去除发酵液的菌丝,大蛋白等。 超/微滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降,板框过滤,真空转鼓,离心分离,溶媒萃取,树脂提纯,活性炭脱色等工艺过程,且具有产品收率高,品质好,运行成本低等优点。 澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要有:陶瓷膜,中空纤维膜,卷式膜,管式膜等。 采用膜分离澄清纯化的优点 1、过滤效果更好,收率高,产品稳定性好。 2、缩短生产周期,降低生产成本。 3、过滤过程无需添加化学药品,溶媒溶剂,不带入二次污染物质。 4、操作简单,占地面积小。 5、可拓展性好,容易实现工业化扩充需求。 6、设备可自动运行,稳定性好,维护方便。 浓缩提纯技术-纳滤膜系统 浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100---1000Dal的纳滤膜。纳滤膜对二价离子,功能性糖类,小分子色素,多肽,头孢菌素等物质的截留性高于98%,而对一些单价离子,小分子酸碱,醇等有30-50%的透过性能,常用于溶质的分级,溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整,溶液体系的浓缩等流体物质的分离,精制,浓缩,脱盐等工艺过程中。比如结晶母液的回收,树脂解析液的浓缩,热敏性物质的浓缩纯化等。 纳滤膜分离技术常被用于取代传统的冷冻干燥,薄膜蒸发,离子交换除盐,树脂工艺浓缩,中和等工艺过程。 浓缩提出技术可采用的膜组件主要有:卷式膜,管式膜,中空纤维膜。 采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点

超滤膜技术

超滤膜 中文名称:超滤膜英文名称:ultrafiltration membrane;hyperfiltration membrane 定义:膜状的超滤材料。 应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 超滤膜超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。 简介 超滤膜的工业应用十分广泛,已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中;还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步,其筛选功能必将得到改进和加强,对人类社会的贡献也将越来越大。 产品结构 超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。 超滤膜过滤 采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。 工艺特点 以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。

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