超滤膜基础知识
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超滤资料汇总1、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0.03~0.6 MPa,筛分孔径从0.005~0.1μm,截留分子量为1000 ~500,000 道尔顿左右。
2、溶质分子量为1000~500,000 道尔顿或者溶质尺寸大小为0.005~0.1μm 左右,都可以利用超滤分离技术。
3、几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物。
超滤的材质很多,包括:聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。
聚偏氟乙烯和聚醚砜成为目前最广泛使用的超滤膜材料,聚偏氟乙烯特点--抗氧化能力十分出众。
聚偏氟乙烯(PVDF) 材质的化学稳定性最为优异,耐受氧化剂(次氯酸钠等)的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10 倍以上。
4、接触角的含义如图所示,值越大,表明材料越疏水。
亲水性好的膜材料就不容易被污堵,污堵后也容易清洗恢复。
亲水性往往采用接触角来衡量。
5、中空纤维膜以其无可比拟的优势成为超滤的最主要形式。
根据致密层位置不同,中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。
外压式膜的进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定的自由活动空间,因而更适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况;内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔,为防止堵塞,对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制,因而适合于原水水质较好的工况。
6、化学清洗药剂1)酸洗:1~2%柠檬酸或者0.4%HCl2)碱洗:0.1%NaOH+0.2%NaClO(有效氯计)3)化学清洗时间60~90 分钟。
超滤膜的工作原理
超滤膜是一种通过分子尺寸选择性分离物质的过滤膜。
超滤膜通常由微孔过滤膜材料制成,具有一定的孔径大小,一般在10纳米到0.1微米之间。
超滤膜的工作原理基于压力差和分子尺寸的差异。
当液体在超滤膜的一侧施加一定的压力,超过了溶质的渗透压,溶质分子将从高浓度一侧通过超滤膜的孔隙进入低浓度一侧,而溶质之外的溶剂分子则可以通过超滤膜的孔隙漏出。
超滤膜可以去除溶质分子、大分子蛋白质、胶体颗粒等物质,而能通过超滤膜的物质主要是水和小分子溶质。
这种选择性分离的特性使得超滤膜在水处理、饮用水净化、蛋白质分离等领域有广泛应用。
超滤膜在工作时需要施加一定的压力来实现分离效果,常见的压力方式包括外力压力和膜池壓力。
此外,超滤膜还需要定期清洗和维护,以保证其滤效和寿命。
总之,超滤膜通过其特有的孔隙结构和分子尺寸选择性,实现了对溶质的有效分离与去除,具有广泛的应用前景。
超滤膜行业资料参数表最新随着环境污染问题的日益突出,水处理技术变得至关重要。
超滤膜作为一项先进的水处理技术,因其高效、可靠和经济的特点,被广泛应用于工业和生活用水领域。
在这篇文章中,我们将介绍超滤膜行业的最新资料参数表,以帮助读者了解其技术指标和应用范围。
1. 超滤膜的基本原理超滤膜是一种通过孔径较小的多孔膜将液体中的悬浮固体、胶体和高分子物质分离的技术。
其工作原理是通过施加一定的压力将水或其他溶液从高浓度侧推向低浓度侧,使溶质和可溶性物质被滤膜截留,从而实现分离和净化的目的。
2. 超滤膜的应用领域超滤膜广泛应用于水处理、食品与饮料、制药、电子、化工等行业。
在水处理中,超滤膜可以有效去除悬浮固体、胶体、微生物和重金属等有害物质,提供清洁的饮用水和工业用水。
在食品与饮料行业,超滤膜可以用于浓缩果汁、酿造啤酒和葡萄酒等,提高产品的品质和口感。
同时,它也可以用于乳品、调味品和果酱的过滤和浓缩过程。
在制药行业,超滤膜是生物技术生产过程中不可或缺的一部分。
它可以用于细胞培养基、疫苗和药物的浓缩、纯化和分离。
此外,超滤膜还可以用于制备微胶囊、蛋白质提取和糖化等过程。
3. 超滤膜的参数表超滤膜的性能指标对于选择合适的膜材料和设备至关重要。
以下是超滤膜行业最新的一些参数表:1) 孔径大小:超滤膜的孔径大小通常以纳米(nm)为单位进行表示。
根据应用需求,可以选择不同孔径大小的膜材料。
一般来说,孔径越小,膜的截留效果越好。
2) 截留分子量:超滤膜的截留分子量是指膜材料可以截留的最大分子量。
这个参考值是根据实验结果得出的,能够帮助用户选择适合的膜材料。
3) 通量:超滤膜的通量是指单位时间内通过膜面积的液体体积。
通量越高,处理效率越高。
4) 耐酸碱性:超滤膜材料应具有良好的耐酸碱性能,能够在不同PH值的溶液中稳定工作。
5) 抗泄漏性:超滤膜材料应具有较高的抗泄漏性能,以确保膜的使用寿命和过滤效果。
除了以上参数外,超滤膜的选择还应考虑其价格、维护、清洗和使用寿命等因素。
超滤膜基础原理篇一、超滤膜工作原理超滤膜是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的一种微孔过滤膜。
超滤膜采用压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。
以膜的额定孔径范围作为区分标准时压力差为推动力的膜过滤可区分为:微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10um;超滤膜(UF)为0.001~0.02 um;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001 um。
超滤膜的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。
利用膜表面孔径机械筛分作用,膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用,去除废水中的大分子物质和微粒。
一般认为主要是筛分。
在外力的作用下,被分离的溶液以一定的流速沿着超滤膜表面流动,溶液中的溶剂和低分子量物质、无机离子,从高压侧透过超滤膜进入低压侧,并作为滤液而排出;而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留,溶液被浓缩并以浓缩液形式排出。
1、超滤膜和膜组件(1)超滤膜:常用的有醋酸纤维素膜和聚砜膜(2)超滤的膜组件(同反渗透组件):分为板式、管式、卷式和中空纤维组件。
2、超滤的浓差极化(1)概念:溶液在膜的高压侧,由于溶剂和低分子物质不断透过超滤膜,结果在膜表面溶质(或大分子物质)的浓度不断上升,产生膜表面浓度与主体流浓度的浓度差,这种现象称为膜的浓差极化。
(2)影响:发生浓差极化时,由于高分子物质和胶体物质在膜表面截留会形成一个凝胶层。
有凝胶层时,超滤的阻力增加,因为除了膜阻力外,又有凝胶层的阻力,在给定的压力下,凝胶层势必影响水透过超滤膜的通量。
(3)减缓措施:一是提高液料的流速,控制料液的流动状态,使其处于紊流状态,让膜面处的液体与主流更好地混合;二是对膜面不断地进行清洗,消除已形成的凝胶层。
3、超滤的影响因素料液流速、操作压力、温度、运行周期、进料浓度、料液的预处理、膜的清洗4、超滤流程超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程并按分子量大小来分离颗粒。
超滤膜基础知识黄明珠水是生命之源,饮用水的卫生与安全是人体健康的重要保障。
随着我国社会和经济的发展,人们对生活质量的要求不断提高,对饮用水水质的要求也越来越严格,提倡优质饮用水是适应时代发展的需要。
但与此同时,水体污染却不断加剧,各种生产废水和生活污水未达排放标准就直接进入水体,给水环境造成了极大的污染。
水源水质急剧下降,对目前城市自来水厂的传统常规处理工艺提出了严峻的挑战,微污染原水的净化处理己成为一项重要和迫切的课题。
为获得安全、优质的饮用水,需要探寻各种先进、可行的饮用水处理技术,以提高饮用水质量,保障饮用水安全。
l饮用水水质标准与处理技术1.1水质标准与优质饮用水生活饮用水水质与人类健康直接相关,故世界各国对饮用水水质标准极为关注。
由于水源污染日益严重,以及水质检测技术与医学科学的不断发展,饮用水水质标准总是不断地修改、补充。
20世纪初,饮用水水质标准主要包括水的外观和预防传染病的项目,以后开始重视重盒属离子的危害,80年代则侧重于有机污染物的防治,90年代后开始高度关注微生物引致的风险。
随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,人们对饮用水的水质要求也相应提高了。
在这一背景下,建设部2005年6月1同颁布实施的《城市供水水质标准》(CJ 206-2005)对城镇居民生活饮用水的水质提出了更高的要求。
《城市供水水质标准》共101项,分为常规监测42项,非常规监测59项,该《标准》在原建设部2000年水质目标88项的基础上,删除88项中的20项,增加了33项,修订22项的指标值并改为限值。
因而该《城市供水水质标准》具有先进性及可操作性。
我国自1956年颁发《生活饮用水卫生标准(试行)》直至1986年实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)的30年间,共进行了4次修订。
水质指标项目不断增加。
我国新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)于2007年7月1同实施,代替已使用了20多年的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-1985)。
超滤系统的基础知识讲解超过滤(简称超滤)和微孔过滤(简称微滤)也是以压力差为推动力的膜分离过程,一般用于液相分离,也可用于气相分离,比如空气中细菌与微粒的去除。
本文主要介绍的是超滤系统的基础知识。
超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为10-200Å,能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,所用操作压差在0.1-0.5MPa。
原料液在压差作用下,其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧,为透过液,大分子物质或胶体微粒被膜截留,不能透过膜,从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。
超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用,决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。
除了筛分作用外,膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。
实践证明,有的情况下,膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响,因为超滤处理的是大分子溶液,溶液的渗透压对过程有影响。
从这一意义上说,它与反渗透类似。
但是,由于溶质分子量大、渗透压低,可以不考虑渗透压的影响。
微滤所用的膜为微孔膜,平均孔径0.02-10,能够截留直径0.05-10 的微粒或分子量大于100万的高分子物质,操作压差一般为0.01~0.2MPa。
原料液在压差作用下,其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。
微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离效果是膜的物理结构,孔的形状和大小。
超滤膜一般为非对称膜,其制造方法与反渗透法类似。
超滤膜的活性分离层上有无数不规则的小孔,且孔径大小不一,很难确定其孔径,也很难用孔径去判断其分离能力,故超滤膜的分离能力均用截留分子量来予以表述。
定义能截留90%的物质的分子量为膜的截留分子量。
工业产品一般均是用截留分子量方法表示其产品的分离能力,但用截留分子量表示膜性能亦不是完美的方法,因为除了分子大小以外,分子的结构形状,刚性等对截留性能也有影响,显然当分子量一定,刚性分子较之易变形的分子,球形和有侧链的分子较之线性分子有更大的截留率。
超滤基础知识超滤超滤(UF)基本上是按分子量大小进行分离的压力驱动膜过程。
超滤膜的孔径一般在1—100nm之间,能够截留分子量在300—500,000道尔顿的物质,包括多糖、生物分子、聚合物和胶体物质等。
大多数超滤膜所标称的切割分子量一般定义为膜具有90%以上截留率的最小分子量。
超滤膜性能对于确定膜在分离应用中的适用性比较重要的几个膜特性参数有:孔隙率、结构形态、表面性能、机械强度和耐化学性。
这些特性取决于膜的材料和制造技术。
这些特性参数之间有很大程度的关联性。
例如只有高分子材料具有适宜的机械强度,膜才能保持高空隙度的结构。
耐压实性能、耐化学清洗、耐细菌分解、耐温度等性能对于膜的工业应用都非常重要。
膜的表面性能和孔的结构形态对膜污染、膜通量和溶质分离都有影响。
膜最主要的性能参数是通量(产率)和分离能力(不同料液组分的分离率)。
由于超滤膜的截留分子量较大,且大多数超滤膜的通量高,因此与反渗透系统相比,超滤膜的浓差极化和污染更为显著。
超滤及微滤工艺的优点超滤能够去除水中能够找到的任何最为细小的颗粒物,超滤的颗粒截留范围一般可达到0.001-0.01微米,微滤的颗粒截留范围比超滤要高出1-2个数量级,一般为0.1-0.2微米。
对于一般的水处理,包括城市用水处理,UF的截留范围都选择在0.01-0.02微米的范围,这个范围包括了水源中最小的病毒。
但超纯水则需要更小数量级的孔径和截留范围来确保完全去除颗粒物,滤液要实现灭菌。
由于微滤具有深层过滤能力,所以在一定程度上能够去除病毒。
但微滤的确是细菌和隐孢子菌、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障,因此也用于市政水处理。
UF和MF的分离机理与颗粒、纤维介质过滤器等传统处理方式不同。
介质过滤依靠重力去除原理,它们的标称过滤孔径比要捕集的颗粒大。
颗粒介质过滤器的滤料粒径可能大于100微米。
这样的滤器其绝对截留范围也是同样的数量级。
然而由于介质的深度、料液在通过介质时的弯曲路径,这种过滤器也可获得高去除效率。
超滤膜清洗知识详解超滤膜是超滤设备的核心元件,最早开发的高分子分离膜之一,被用于超纯水制备中的中端处理装置。
由于超滤膜是多孔材料,以物理截留的方式去除水中的杂质,所以超滤膜要定期清洗,以保证超滤膜的通过量延长超滤膜的使用寿命。
一、清洗的种类1、反冲洗:通过产品的流道,用泵将渗透水泵回,从膜的里面到膜的外面。
这个过程帮助去除膜表面的结垢,反冲洗动作有个正常的时间间隔。
2、维护性清洗:如果结垢不能用反冲洗去除,就必须使用化学清洗。
维护性清洗,包括使用特定的化学品来去除各种结垢。
3、恢复性清洗:恢复性清洗只是用来去除大量结垢包括使用高浓度化学品方案和需要浸泡的场合。
二、反冲洗反冲洗最初在整个生产周期是全自动的,由运行人员设定一个值。
根据运行条件和进水水质的变化,这个设定值需要周期性更新。
1、启动反冲洗反冲洗可以在主机弹出界面上手动设定最初值,手动设定反冲洗程序跟最初自动设定的程序是一样的,反洗定时器需要按照已定频率重新设定。
反洗在系统运行模式为OFF 时,以及在有另外一组在反洗阶段时不能启用手动设置模式。
当运行启动一个反洗程序时,系统开始进行反洗。
所选的那组膜装置便是第一反洗组,系统会调整生产周期时间保持错开的反洗程序。
2、反冲洗工艺参数反冲洗工艺参数包括反洗各步骤持续时间和规定值,见下表。
(1)说明1:空气擦洗流量是指膜组件处的流量。
宜按照以下三项来计算空气压力:空气供气管线(从风机到膜组件)压力降;一个膜组件的压力降为3.1 psi (21.4 kPa);膜废水侧背压,见说明2。
(2)说明2:只有满足空气擦洗目标流量时,反冲流量范围才有效。
(3)说明3:对于进水冲洗步骤,膜组件压力损失为 ~35 kPa。
(4)说明4:废水管线的尺寸必须保证背压最小。
在反冲期间,由于膜擦洗空气由风机提供,废水管线的尺寸必须能够承受最大液- 气流量,并且宜将废水排入明沟,以允许空气和水分离。
三、维护性清洗维护性清洗(MC)通过使用清洗剂最大程度地减小固体物质聚集和膜结垢来延长频率更高的恢复性清洗(RC)之间的时间间隔。
超滤膜原理
超滤膜是一种过滤器膜,其原理是物质的分子大小和对膜的亲和力。
它可以将水中的
悬浮物、胶体粒子和高分子物质等大分子有机物过滤掉,同时将水的溶解性物质、无机盐、微生物等小分子物质通过,从而使水质得以提高。
超滤膜的分子孔径一般在0.001~0.1微米之间,其孔径大小只有百分之一至十亿分之一下的微生物和胶体颗粒的大小,因此,它可以很好地去除水中的细菌、病毒、藻类等微
生物和铁、锰、氨氮等无机物,但对于水中的溶解性有机物和低分子量物质则不能很好地
去除。
超滤膜的基本原理就像一个筛子,筛网就是超滤膜,筛子头上的脏东西就是要被过滤
掉的物质,划分等级的筛孔就代表了超滤膜的筛选能力。
当水流经过超滤膜时,大分子有
机物、微生物等物质会被筛选掉,而小分子有机物则会通过超滤膜。
超滤膜的分离过程主要依靠筛选分子的尺寸,分子小于膜孔的分子能够通过滤膜,分
子大于膜孔的分子则不能通过滤膜。
当水经过超滤膜时,被过滤掉的物质会在膜表面形成
压力,这种压力称为超滤压力,过滤后的水则被收集,通过管路排出。
超滤的过程是一种物理分离的过程,它不需要加化学药剂,不产生二次污染,也不会
改变水的化学性质,所以超滤是一种很环保的水处理技术。
总之,超滤膜的原理是将不同大小的分子通过膜阻隔,将大分子有机物过滤掉,小分
子有机物则通过超滤膜,从而达到提高水质的效果。
超滤技术在水处理、污水处理、海水
淡化、工业回收水处理等领域都有广泛的应用,可以有效地解决水污染和水短缺问题。
超滤膜的分离原理
超滤膜是一种常用的分离技术,它可以将溶液中的大分子物质与小分
子物质分离开来。
超滤膜的分离原理是基于分子的大小和形状的不同,通过膜孔的筛选作用,将大分子物质滞留在膜表面,而小分子物质则
通过膜孔进入膜内。
超滤膜的分离原理是基于分子的大小和形状的不同。
超滤膜通常由聚
合物材料制成,具有一定的孔径大小和分子量截止值。
当溶液通过超
滤膜时,大分子物质会被滞留在膜表面,而小分子物质则可以通过膜
孔进入膜内。
这是因为超滤膜的孔径大小通常在0.001-0.1微米之间,可以筛选掉分子量较大的物质,而分子量较小的物质则可以通过膜孔
进入膜内。
超滤膜的分离原理还与分子的形状有关。
分子的形状不同,其在膜孔
中通过的能力也不同。
例如,球形分子可以更容易地通过膜孔,而线
形分子则更难通过。
这是因为球形分子的直径与其分子量成正比,而
线形分子的直径则比其分子量大得多。
因此,超滤膜的分离效果还与
分子的形状有关。
超滤膜的分离原理可以应用于许多领域,例如生物制药、食品加工、
环境保护等。
在生物制药中,超滤膜可以用于分离蛋白质、细胞、病
毒等大分子物质。
在食品加工中,超滤膜可以用于分离乳清、果汁、啤酒等液体中的大分子物质。
在环境保护中,超滤膜可以用于处理废水、污泥等含有大分子物质的废物。
总之,超滤膜的分离原理是基于分子的大小和形状的不同,通过膜孔的筛选作用,将大分子物质滞留在膜表面,而小分子物质则通过膜孔进入膜内。
超滤膜的分离原理可以应用于许多领域,具有广泛的应用前景。
1.1超滤膜过滤原理超滤是一种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,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的,参见图1-1。
1.2超滤膜材料及特性目前制造中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)等。
a) PVC膜-具有优良的化学稳定性,有耐酸、耐碱以及耐水解的性能,能广泛应用于各种领域;-膜丝具有很好的强度和柔韧性,不容易断裂;-膜丝内外表面平整、光滑,有光泽,膜丝不易污染;- PVC膜材料是国内的食品级材料,并且经过亲水改性,具备很强的抗污染性。
b)PVDF膜-耐紫外线和γ射线辐射,有优良的耐污染和化学侵蚀性能;-耐热温度可以达到140℃,可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒;-能在较宽的PH(1-13)范围内使用,可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。
1.3膜材料的改性通过改性,可以使膜材料达到预期的某种性能要求,如提高机械强度,改善亲水性和改变荷电性等。
常见的改性方法主要有接枝改性和共混改性,使用PVC 材料经共混改性后制成的超滤膜通常称之为改性PVC膜或PVC合金膜。
膜壁质1.4膜的亲水性和疏水性一般而言,膜的分离体系均为水相体系。
亲水性的膜表面与水形成氢键,使之处于有序结构,当疏水溶质要接近膜表面,必须打破这种有序结构,显然不易进行,所以膜面不易被污染。
而疏水膜表面上的水无氢键作用,疏水溶质接近膜表面是个增熵自发过程,则膜易被疏水溶质污染。
膜的亲水性和疏水性可用表面接触角来量度,接触角小,表明其亲水性好。
1.5超滤膜的性能表征超滤膜的性能通常是指膜的物化性能和分离透过性能,物化性能主要包括膜的机械强度、耐化学药品、耐热温度范围和适用pH值范围等。
超滤工作原理引言概述:超滤是一种常用的分离技术,通过超滤膜对溶液进行筛选,实现溶质的分离。
本文将详细介绍超滤的工作原理,包括超滤膜的结构和基本原理,超滤过程中的操作参数以及超滤的应用领域。
一、超滤膜的结构和基本原理1.1 超滤膜的结构超滤膜是由聚合物材料制成的,具有多孔结构。
常见的超滤膜材料有聚酯、聚醚、聚丙烯等。
超滤膜的孔径大小一般在0.001微米到0.1微米之间,可以根据需要选择不同孔径的膜材料。
1.2 超滤膜的基本原理超滤膜通过其孔径大小选择性地阻隔不同大小的溶质。
当溶液通过超滤膜时,溶质分子或颗粒会被膜上的孔径所阻挡,而溶剂分子则可以通过膜孔径进入膜的另一侧。
这样,溶质分离就可以实现。
1.3 超滤膜的分离机制超滤膜的分离机制主要包括筛分作用和吸附作用。
筛分作用是指根据溶质的分子大小,通过超滤膜的孔径选择性地阻挡溶质的传递。
吸附作用是指超滤膜表面的静电作用或亲疏水性,使溶质分子在膜表面发生吸附作用,从而实现分离。
二、超滤过程中的操作参数2.1 过滤压力过滤压力是指施加在超滤膜上的压力,用于推动溶液通过膜孔径。
适当的过滤压力可以提高超滤效率,但过高的压力可能会损坏超滤膜。
2.2 通量通量是指单位时间内通过超滤膜的溶液体积。
通量的大小受超滤膜孔径、过滤压力和溶液浓度等因素的影响。
通量越大,超滤效率越高。
2.3 清洗和维护超滤膜在使用过程中会受到污染,需要进行定期清洗和维护。
清洗可以采用物理清洗和化学清洗的方法,以去除膜表面的污染物,保持超滤膜的性能。
三、超滤的应用领域3.1 饮用水处理超滤技术在饮用水处理中被广泛应用。
通过超滤膜可以有效去除水中的悬浮物、胶体、细菌等微生物,提高水质。
3.2 生物制药超滤技术在生物制药中用于分离和纯化生物大分子,如蛋白质、抗体等。
超滤可以去除杂质,得到高纯度的目标产物。
3.3 废水处理超滤技术可以用于废水处理,去除废水中的悬浮物、有机物等,净化废水,达到排放标准。
超滤膜分子量1. 什么是超滤膜?超滤膜是一种特殊的过滤膜,其孔径范围在0.001微米到0.1微米之间。
相比于传统过滤膜,超滤膜具有更小的孔径和更高的分离效果。
超滤膜可以将溶质、悬浮物、胶体等大分子物质从溶液中分离出来,同时保留小分子物质和溶剂。
2. 超滤膜的分子量选择超滤膜的分子量选择是根据需要分离的物质的分子量范围来确定的。
不同孔径大小的超滤膜可以实现对不同大小范围内分子的有效分离。
一般而言,当需要从溶液中去除大分子物质时,如蛋白质、胶体等,可以选择较小孔径的超滤膜。
这样可以让溶剂和小分子物质通过,而将大分子物质截留在超滤膜上。
另外,如果需要去除较小分子物质或者去除大部分水分时,可以选择较大孔径的超滤膜。
这样可以让溶质通过,而将水分截留在超滤膜上。
3. 超滤膜的应用领域超滤膜广泛应用于各个领域,包括饮用水处理、工业废水处理、生物制药、食品与饮料加工等。
在饮用水处理中,超滤膜可以有效去除悬浮物、胶体、细菌等有害物质,提供安全可靠的饮用水。
在工业废水处理中,超滤膜可以实现对有机物、重金属离子等污染物的有效分离和回收,达到环保要求。
在生物制药中,超滤膜可以用于分离和浓缩生物大分子如蛋白质、抗体等,从而提高产品纯度和产量。
在食品与饮料加工中,超滤膜可用于浓缩果汁、乳制品、啤酒等液体,提高产品的口感和品质。
4. 超滤膜的性能特点•高效分离: 超滤膜具有较小的孔径,能够有效分离不同分子量的物质。
•高通量: 超滤膜具有较大的通量,能够快速处理大量溶液。
•高稳定性: 超滤膜具有良好的化学和物理稳定性,能够适应复杂的工艺条件。
•易清洗: 超滤膜表面光滑,不易附着污染物,便于清洗和维护。
5. 超滤膜的制备方法超滤膜的制备方法主要包括相间共混法、溶剂挥发法、相转移法等。
其中,相间共混法是最常用的制备超滤膜的方法之一。
该方法通过将聚合物与非溶剂相混合,形成聚合物溶液后,通过浇注、浸渍或喷涂等方式将溶液涂覆在支撑层上,并通过干燥和交联等过程形成超滤膜。
超滤膜分子量1. 什么是超滤膜?超滤膜是一种用于分离溶液中不同分子量的物质的薄膜。
它利用了物质在不同分子量下的渗透性差异,通过筛选和阻隔的作用将溶液中的大分子物质与小分子物质进行有效分离。
超滤膜广泛应用于水处理、食品加工、医药制造等领域。
2. 超滤膜的结构与原理超滤膜由多层聚合物材料组成,一般包括支撑层、中空层和表面层。
支撑层为超滤膜提供了结构支撑和强度,中空层是主要过滤区域,表面层则起到筛选作用。
超滤膜的过程可以简单描述为:当溶液通过超滤膜时,大分子物质无法穿透超滤膜的孔隙结构,而只有小分子物质能够通过。
这是因为超滤膜具有特定孔径大小限制,只允许小于孔径大小的溶质通过,从而实现了分子量的选择性分离。
3. 超滤膜的应用3.1 水处理超滤膜在水处理领域中有广泛应用。
它可以有效去除水中的悬浮物、胶体物质、细菌、病毒等微生物,同时保留水中的溶解性盐类和小分子有机物。
这使得超滤膜成为一种理想的饮用水净化技术,能够提供清洁、安全的饮用水资源。
3.2 食品加工在食品加工过程中,超滤膜可用于浓缩和分离液体中的溶质。
例如,在乳制品生产中,通过超滤膜可以将乳汁中的乳糖、乳清蛋白等大分子物质与水分进行有效分离,从而提高产品的纯度和浓度。
3.3 医药制造在医药制造过程中,超滤膜常被用于药物纯化和浓缩。
通过超滤膜可以将溶液中的药物与杂质进行有效分离,从而提高产品质量和纯度。
此外,超滤膜还可用于药物的微粒化处理,使药物更易于吸收和利用。
3.4 环境保护超滤膜在环境保护领域中也发挥着重要作用。
例如,在废水处理中,超滤膜可以将废水中的有机物、重金属等污染物进行有效分离和去除,从而实现废水的净化和资源化利用。
4. 超滤膜分子量的选择超滤膜的分子量选择是根据具体应用需求来确定的。
不同应用领域对于分子量的要求不同,需要选择不同孔径大小的超滤膜来实现目标。
一般来说,超滤膜的孔径大小范围从几纳米到几十纳米不等。
在水处理领域,常见的超滤膜孔径范围为0.1微米到0.01微米,能够有效去除细菌、病毒等微生物。
超滤膜基础知识黄明珠水是生命之源,饮用水的卫生与安全是人体健康的重要保障。
随着我国社会和经济的发展,人们对生活质量的要求不断提高,对饮用水水质的要求也越来越严格,提倡优质饮用水是适应时代发展的需要。
但与此同时,水体污染却不断加剧,各种生产废水和生活污水未达排放标准就直接进入水体,给水环境造成了极大的污染。
水源水质急剧下降,对目前城市自来水厂的传统常规处理工艺提出了严峻的挑战,微污染原水的净化处理己成为一项重要和迫切的课题。
为获得安全、优质的饮用水,需要探寻各种先进、可行的饮用水处理技术,以提高饮用水质量,保障饮用水安全。
l饮用水水质标准与处理技术1.1水质标准与优质饮用水生活饮用水水质与人类健康直接相关,故世界各国对饮用水水质标准极为关注。
由于水源污染日益严重,以及水质检测技术与医学科学的不断发展,饮用水水质标准总是不断地修改、补充。
20世纪初,饮用水水质标准主要包括水的外观和预防传染病的项目,以后开始重视重盒属离子的危害,80年代则侧重于有机污染物的防治,90年代后开始高度关注微生物引致的风险。
随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,人们对饮用水的水质要求也相应提高了。
在这一背景下,建设部2005年6月1同颁布实施的《城市供水水质标准》(CJ 206-2005)对城镇居民生活饮用水的水质提出了更高的要求。
《城市供水水质标准》共101项,分为常规监测42项,非常规监测59项,该《标准》在原建设部2000年水质目标88项的基础上,删除88项中的20项,增加了33项,修订22项的指标值并改为限值。
因而该《城市供水水质标准》具有先进性及可操作性。
我国自1956年颁发《生活饮用水卫生标准(试行)》直至1986年实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)的30年间,共进行了4次修订。
水质指标项目不断增加。
我国新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)于2007年7月1同实施,代替已使用了20多年的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-1985)。
新国标加强了对有机物、微生物和消毒等方面的要求。
新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项,增加了71项,与人体健康有关的水质指标为86项,占80%。
其中,微生物指标由2项增至6项;消毒剂指标由l项增至4项;有机化合物由5项增至53项等;新标准统一了城镇和农村饮用水卫生标准,并与国际标准接轨。
水质标准的不断提高,人们健康意识的不断增强,使优质饮用水的概念逐渐深入人心。
优质饮用水主要是在满足人体基本生理功能和生命维持基本需要的基础上,长期饮用可以改善和促进人体的生理功能,增强人体健康,提高生命质量。
世界卫生组织在《生活饮用水质准则》中指出了理想的优质水应具备的特征:①不含任何对人体有毒、有害及有异昧的物质。
②富含多种人体健康所需的矿物质微量元素。
③PH值呈弱碱性。
④水中溶解氧适度。
⑤水分子团小。
⑥水的媒体营养生理功能要强。
1.2常规处理工艺饮用水的常规处理工艺主要分为4个部分,即混凝、沉淀、过滤与消毒。
混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难于自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合,形成大颗粒絮体。
沉淀是将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用从水中分离。
过滤是利用颗粒状滤料截留经过沉淀后水中残留的颗粒物,进一步去除水中的杂质,降低水的浊度。
消毒是向水中加入消毒剂来灭活水中的病原微生物。
饮用水常规处理工艺对水中的悬浮物、胶体和病原微生物有很好的去除效果。
我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。
对于水质良好的水源,常规水处理工艺可以提供安全合格的饮用水。
然而对于有机污染较严重的水体,常规水处理工艺的局限性就显现出来了。
受污染水源水经过常规的混凝、沉淀、过滤和消毒工艺只能去除水中有机物20~30%,且由于溶解性有机物存在,不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浑浊度的去除效果也下降(仅为50%~60%)。
用增加混凝剂投量的方式来改善处理效果,不仅使水处理成本上升,而且可能使水中会属离子浓度增加,不利于居民的身体健康。
并且,传统常规处理工艺还可能使出水氯化后的致突变活性有所增加,水质毒理学安全性下降,对人体健康造成危害。
而另一方面,随着对饮用水与健康关系的研究的不断深入和生活水平的提高,人们对于饮用水水质的要求也在不断提高。
因此,在水源受污染情况下,常规处理工艺已经无法解决水源不断污染、而饮用水水质标准不断提高的矛盾。
必须在现有常规处理技术与工艺的基础上,发展新的水处理技术与工艺。
常规水处理工艺的局限性饮用水处理技术发展到今天,常规水处理工艺已经相当成熟,国内大多数地表水厂都采用混凝,沉淀,过滤和消毒的常规处理工艺。
常规处理工艺以出水浊度、色度、细菌总数等为工艺控制的主要指标。
对于水质良好的水源,常规处理工艺可以提供安全合格的饮用水,但对于受到有机污染的地表水,这种工艺的局限性就表现出来了。
常规处理工艺对水中有机物特别是溶解性有机物的去除能力很低,约为20%-30%。
由于溶解性有机物的存在,不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果也明显下降(仅为50%-60%)。
目前国内大多数水厂都采用折点加氯的方法来控制出厂水中氨氮浓度,以获得必要的活性余氯,但由此产生的大量有机卤化物又导致水质毒理学安全性下降。
为了解决常规水处理工艺存在的问题,国内外学者和研究人员也对强化常规工艺做了一定的技术探索,如强化混凝,强化过滤和化学预氧化等。
强化混凝的含义是在保证浊度去除率的同时提高水中有机物去除率,再广义一点就是通过改善混凝条件来提高出水水质。
强化混凝是提高常规水处理系统除污染效率的较为经济有效的手段,但用增加混凝剂投加量的方式来改善处理效果,不仅使水处理成本上升,而且可能使水中金属离子浓度增加,不利于人体健康。
因此选择合适的优质高效的混凝剂则是提高混凝沉淀效率的重要途径之一。
强化过滤的方法有投加助滤剂强化过滤,变革滤料强化过滤,改进滤池反冲洗工艺强化过滤,优化常规过滤工艺等。
这几种强化过滤给水处理技术在一定条件下均能有效去除饮用水水源中的杂质,改善出水水质。
化学预氧化是通过在给水处理工艺前端投加氧化剂强化处理效果的预处理措施,其目的主要是去除微量有机物、除嗅味、控制氯化消毒副产物、氧化助凝、去除铁锰,常用的处理技术有臭氧预氧化技术、化学药剂预氧化技术等。
这些强化常规处理工艺虽然可以取得一定的处理效果,但是也带来了其他问题:增加混凝剂投加量会使水中金属离子增加;优质高效混凝剂的缺乏;化学预氯化可能导致水质毒理学安全性下降;水处理效果有限等,因此必须开发研究新的水处理工艺。
1.3深度处理工艺当饮用水的水源受到一定程度的污染,又无适当的替代水源时,为了达到生活饮用水的水质标准,在常规处理的基础上,需要增设深度处理工艺。
应用较广泛的深度处理技术有:活性炭吸附、光化学氧化、臭氧+活性炭、膜过滤等。
(1)活性炭吸附活性炭吸附是去除水中溶解性有机物的最有效方法之一。
它具有发达的微孔结构,巨大的比表面积,可以l明显改善自来水的色度,嗅味和各项有机物指标。
试验结果表明,活性炭对相对分子质量在500~3000的有机物有十分明显的去除效果,而对相对分子质量小于500和大于3000的有机物则达不到有效去除的效果。
此外,活性炭吸附还存在出水细菌总数明显升高、亚硝酸盐浓度升高等问题,因此活性炭不宜单独用于饮用水处理,应与其他方法结合使用。
(2)光化学氧化法‘光化学氧化是近十年来出现的水深度净化研究的方向,该项技术发展很快,该法的特点是具有极强的氧化能力,有机物去除效率高。
在去除给水中微量有机物特别是有致癌作用的优先污染物方面,比现有除污染技术有其独特的优点。
它对难降解而具有毒性的小分子有机物去除效果极佳。
污染物的光氧化速率依赖于多种化学和环境的因素。
光的吸收性质和化合物的反应、水体的光迁移性以及光辐射强度均是影响光氧化作用的一些重要因素。
目前在水体微污染处理试验中应用较多的光氧化法有激发氧化法和光催化氧化法,前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称为光催化氧化,一般可分为均相和多相催化两种类型。
光氧化法尚处于试验研究阶段,在生产上应用还必须进行深入研究和完善,且其运行成本较高。
采用光氧化法净水器将自来水进行深度净化,以去除有害健康的优先污染物,供饮用水或高质量生产用水是有前途的。
(3)臭氧+生物活性炭过滤活性炭前进水先经臭氧氧化,使水中大分子有机物分解为小分子状态,如芳香族化合物可以被臭氧氧化打开苯环,长链的大分子化合物可以被氧化成短链小分子物质等,转变为可生化性强的中间产物,这就提高了有机物进入活性炭微孔内部的可能性,充分发挥了活性炭表面的吸附能力,延长了使用周期。
同时,后续的活性炭又能吸附臭氧氧化过程中产生的大量中间物,包括臭氧无法去除的三卤甲烷及其前体,并保证了最后出水的生物稳定性。
但臭氧.生物活性炭仍然存在一些值得注意的问题。
如:不能有效去除水中氯化致突变物质的前体物;吸附饱和的活性炭再生;活性炭层的细菌泄漏;臭氧消毒的副产物溴酸盐问题等。
臭氧活性炭技术存在的问题由于强化常规工艺处理效果有限,目前国内外有很多水厂采用臭氧活性炭处理工艺解决水的有机污染问题。
臭氧活性炭(03-BAC)工艺是将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解四种技术结合为一体的工艺。
它是在传统水处理工艺的基础上,在快滤池后设置后臭氧接触塔和活性炭滤池。
臭氧的投加能使水中难以生物降解的有机物断链、开环,将大分子有机物氧化为小分子有机物,提高原水中有机物的可生化性和可吸附性,从而减小活性炭床的有机负荷,延长活性炭的使用寿命。
另外,由于臭氧在水中自行分解为氧,活性炭柱进水含有较高浓度的溶解氧,促使好氧微生物在活性炭表面繁殖。
03-BAC工艺是处理微污染原水的有效方法,它对CODMn、氨氮、亚硝酸盐氮、浊度都有很高的去除率。
在臭氧.生物活性炭联用技术中,活性炭能有效去除小分子有机物,但对大分子有机物的去除有限。
当水中大分子有机物含量较多时,活性炭的吸附仅局限在活性炭表面,抑制了活性炭的吸附效果,缩短使用周期。
臭氧具有强氧化性,水中有机污染物通过臭氧氧化,使-d,部分小分子的有机物被氧化成最终产物C02和H20,而大部分较大分子量的有机物被氧化降解成中间产物,通过改变有机物的结构和形态,把芳香族化合物氧化,打开苯环,减少其毒性,提高了有机物进入活性炭微孔的可能性,充分发挥了活性炭的吸附表面,延长了使用周期。
Kim等人发现经臭氧氧化处理后,水中可生物降解性有机物(BDOC)增加30%,再经过生物活性炭处理后,可生化部分有机物得到有效去除。
但臭氧对一些农药类物质、有机卤代物的分解效率很低,当原水中溴离子含量较高时,在一定条件下会形成溴酸盐,还使腐殖质产生甲醛,两者都有致突变性,这将是臭氧活性炭技术应用过程中值得高度关注的重要问题.。