DMF微滤膜的应用特点
- 格式:doc
- 大小:38.50 KB
- 文档页数:5
微滤膜原理微滤膜是一种常见的膜分离技术,广泛应用于水处理、食品饮料、医药等领域。
它通过微孔的膜材料来分离悬浮物、微生物和高分子物质,具有高效、节能、环保等优点。
下面将介绍微滤膜的原理及其应用。
微滤膜的原理主要是利用膜孔的大小排斥不同大小的物质。
微滤膜的孔径通常在0.1-10微米之间,能够有效地截留直径大于孔径的颗粒、细菌和高分子物质,而让水分子和小分子物质通过。
这种分离机制类似于自然界中的过滤作用,但是通过工程手段将其放大并应用于工业生产中。
微滤膜通常由聚合物材料制成,如聚醚砜、聚氨酯等,具有良好的化学稳定性和机械强度。
膜的孔径大小可以通过控制材料的制备工艺来实现,从而满足不同领域的需求。
此外,微滤膜的稳定性和耐用性也是其受到广泛应用的重要原因之一。
在水处理领域,微滤膜被广泛应用于饮用水净化、工业废水处理等方面。
通过微滤膜可以有效去除水中的浑浊物、细菌和病毒等有害物质,得到清澈透明的水质。
在食品饮料行业,微滤膜也被用于酿酒、生物工程等生产过程中,用于分离杂质和微生物,保证产品的质量和安全。
此外,微滤膜还被广泛应用于医药领域。
在药物生产过程中,微滤膜可以用于分离和纯化药物,去除杂质和微生物,保证药品的纯度和安全性。
在生物工程领域,微滤膜也被用于细胞培养、蛋白质分离等方面,发挥着重要的作用。
总的来说,微滤膜作为一种高效的膜分离技术,具有广泛的应用前景。
它不仅可以用于水处理、食品饮料、医药等传统领域,还可以在环保、能源等新兴领域发挥重要作用。
随着科技的不断进步,相信微滤膜会有更广泛的应用,为人类的生活和生产带来更多的便利和福祉。
微滤膜技术及应用研究微滤膜技术及应用研究导语:随着科技的不断进步和社会的快速发展,人们对水资源的需求越来越高。
然而,现实情况是,水资源的供应并不足够满足人们的需求,而且水资源中还存在着大量的污染物。
因此,为了解决这一问题,微滤膜技术应运而生。
本文将介绍微滤膜技术的原理和应用,并对其进行深入研究。
一、微滤膜技术的原理微滤膜技术是一种利用微孔膜在压力驱动下对水进行过滤的技术。
微孔膜通常由聚合物材料制成,具有微米级孔径。
在水处理过程中,通过施加压力,水中的溶质、悬浮物和微生物等被滤除,而水分子则可以通过滤膜,从而得到纯净的水。
微滤膜技术的原理基于三种过滤机制:隔离作用、惯性作用和电脱离作用。
首先是隔离作用,微滤膜的孔径可以选择性地阻止大颗粒的离子、胶体和浑浊物进入滤液中,从而实现了物质的分离。
接下来是惯性作用,当水通过微滤膜时,颗粒物由于惯性而沉积在膜表面,从而实现了对颗粒物的过滤。
最后是电脱离作用,微滤膜的表面通常带有静电荷,可以吸附带电的颗粒物,从而实现对微生物等离子的过滤。
二、微滤膜技术的应用1.饮用水处理饮用水中可能存在各种有害物质,如细菌、病毒、重金属等,这些物质对人体健康有害。
微滤膜技术可以有效去除这些有害物质,提供安全可靠的饮用水。
2.工业废水处理工业废水中通常含有大量的悬浊物、油脂、重金属等有害物质,对环境造成严重污染。
微滤膜技术可以对工业废水进行高效过滤,达到排放标准,并回收可重复利用的水资源。
3.海水淡化海水淡化是指将咸水转化为淡水的过程。
传统的海水淡化方法通常消耗大量能源,而微滤膜技术可以高效地去除海水中的离子和溶解物,从而实现能源的节约和环境的保护。
4.超滤领域微滤膜技术是超滤膜技术的一种重要形式。
超滤技术通常应用于药品、食品、化妆品等领域,用于去除颗粒物、细菌、病毒等物质,保障产品的质量和安全。
5.生物医疗微滤膜技术在生物医疗领域也有重要的应用。
例如,用于血液净化、细胞培养、药物递送等方面,可以提高疗效、减少副作用,并确保手术的成功率。
微滤膜能截留0.1-1微米之间的颗粒。
微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过,但会截留悬浮物,细菌,及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为:0.3-7bar。
微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术,以天然或人工合成的高分子化合物作为膜材料。
对微滤膜而言,其分离机理主要是筛分截留。
特点:1、分离效率是微孔膜最重要的性能特性,该特性受控于膜的孔径和孔径分布。
由于微孔滤膜可以做到孔径较为均一,所以微滤膜的过滤精度较高,可靠性较高。
2、表面孔隙率高,一般可以达到70%,比同等截留能力的滤纸至少快40倍。
3、微滤膜的厚度小,液体被过滤介质吸附造成的损失非常少。
4、高分子类微滤膜为一均匀的连续体,过滤时没有介质脱落,不会造成二次污染,从而得到高纯度的滤液。
应用:1、医药行业的过滤除菌2、食品工业的应用(明胶的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脱脂、饮用水的生产等)3、油漆行业的应用4、生物技术工业的应用全球水污染日趋恶化,水安全问题日益严重,膜法技术是目前世界最理想的水处理技术。
超滤和微滤(UF/MF)膜技术已是重要的膜过程,在国内得到了广泛的应用推广。
超滤膜与微滤膜占美、日、欧洲整个膜市场份额的50~60%,广泛用于化工过程的分离与精制,废水净化处理并回收有用成分,工业废水零排放,活性污泥膜法废(污)水处理回用(膜生物反应器,MBR)等。
近年来,通过自主创新和引进消化吸收,UF/MF领域,国内企业推出了不少优秀的新技术、新产品。
国内UF/MF市场中的高端领域(电子工业用超纯水、电泳漆回收、制药、酶制剂等用途)目前基本由国外企业控制,但在中、低端的水净化市场国产膜因价格低廉占有绝大份额。
在我国,超滤和微滤膜大量应用在双膜法处理过程中,国产膜不仅在性能上能满足要求而且具有价格优势。
再加上进口超滤和微滤膜手续繁琐,国产膜的市场份额将有更大程度上地提高。
据不完全统计,UF/MF的应用实施例多达1,500余种。
微孔过滤膜有:混合纤维素滤膜(CA-CN)、格栅膜、硝酸纤维素(CN)、醋酸纤维素(CA)、尼龙(JN)等滤膜,其孔径范围在0.15-5.0微米之间,是精细过滤工序中的必备产品。
一、微孔过滤膜主要特点:1、亲水性好、适用于PH3-10的液体过滤;2、孔隙率高:70-80%,孔径分布均匀;3、薄膜厚度:100-160μm;4、滤速快、吸附少、无介质脱落;5、外观呈白色,平整、光滑、无针孔。
二、不同材料微孔滤膜性能和应用一览表材质符号主要性能应用混合纤维素CA-CN ①孔隙率高,截留效果好②不耐有机溶液和强酸、强碱溶液③性价比高。
①实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤②水体中大肠肝菌群的测定;③2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。
格栅膜G/CA-CN 是在超净混纤膜上印上网格,以方便对截留物计数,用于微粒、细菌的检测,作为培养基组成份,均匀准确,是实验室、质检部门进行微生物检测的理想产品。
①水体中大肠肝菌群的测定;②医用工业中微生物的检测。
硝酸纤维素CN 对蛋白等生物大分子吸附力强①医学研究及诊断的细菌培养和生物工程②DNA-RNA杂交实验和检定;③做液闪测定、放射性示踪物的超净制备④电泳、微量元素分析等。
醋酸纤维素CA 对蛋白吸附比较低;①适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤②科研中特殊成分的分析测定尼龙JN 耐碱性和有机溶液聚醚砜PES 通量大、对蛋白吸附力较低聚偏二氟乙烯PVDF①是疏水性膜,不吸潮,易恒重②能反复热压消毒,性能不变③质地薄、流速快④耐化学腐蚀、耐氧化⑤酒精处理后变为亲水膜。
①醇、酸、烷烃、芳香烃、卤代烃等溶剂除去微粒,提高试剂级别②空气中悬浮微粒的净化和发酵工业中空气除菌,③油类中不溶物的净化和固体微粒的重量分析④非特异性蛋白的分离和提纯⑤水溶液的浓缩,化学物质的分离和回收。
聚四氟乙烯PTFE 耐酸、碱性强聚丙烯PP 深层过滤玻璃纤维膜BF 流速快、耐高温①空气污染监测;②生物大分子沉淀物的过滤;③滤膜前预过滤。
所谓滤膜过滤就是利用连续的组织间的孔和分子排列间隙进行分离操作。
根据对象物质的大小和过滤驱动力分类为MF(微滤)膜、UF(超滤)膜、离子交换膜、RO(反浸透)膜等。
下图表示各种滤膜分离的对象物、滤膜,以及旭化成MICROZA的膜分离技术领域。
1μm为1/1000mm,1nm为1/100万mm。
压力差、离子交换等原理有很多,这里主要说明「通过压力差的分离」。
RO(反浸透)UF(超滤)MF(微滤)RO(反浸透)膜是用膜将浓厚液和稀薄液分开,向浓溶液侧施加比浸透压大的压力,仅让水分子通过膜,从浓溶液侧移动到稀薄溶液侧,进行离子类和低分子有机物的分离。
UF(超滤)膜具有0.001μm~0.01μm的孔径,根据膜的孔径和溶质分子大小进行筛分,进行溶质的分离、截留、浓缩、精制。
MF(微滤)膜具有数μm~0.1μm的孔径,可以高精度而且高效率地分离精制液体中含有的悬浮物和胶体粒子。
净水处理一般常用的膜过滤方式有全量过滤方式和错流方式2种。
全量过滤方式是全量过滤供给水的全量方式,是与一般砂滤相同的方式。
与砂过滤一样必须定期地进行清洗。
但是错流是向膜面平行流动,这样可以抑制膜供给水中的悬浊物质和胶体在膜面的堆积。
一般在超滤中常常采用错流方式。
过滤方式与原水水质、滤膜的材料和分离性能、滤膜组件构造、清洗方法等有很大的关系,因此必须选择适合处理条件的方法。
从成本来看,全量过滤方式不需要错流方式那样的平行流,因此动力费少。
错流方式膜面流速越高在膜面上就越不容易堆积附着物质,从防止膜污染的角度来看,必须实现高膜面流速。
但是,膜面流速越高增加运行成本,因此必须全面考虑处理水量和清洗效果的关系,设计经济的膜面流速。
全量过滤方式错流过滤方式膜分离技术原则上就是分离溶媒和溶质的技术,把压力差作为驱动力通过膜进行分离的滤膜有RO(反浸透)膜、UF(超滤)膜、MF(微滤)膜。
通过这些滤膜可以分离、精制、浓缩溶液中的胶体、低分子物质以及离子。
中文名:微滤外文名:micro-filtration英文缩写:MF1、定义微滤又称微孔过滤,是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa 的压力推动下,截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
2、特点微滤能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。
属于精密过滤,具有高效、方便及经济的特点。
3、原理微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。
一般认为微滤的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。
此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。
其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。
‘根据微粒在微滤过程中的截留位置,可分为3中截留机制:筛分、吸附及架桥,它们的微滤原理如下:(1)筛分:微孔滤膜拦截比膜孔径大或与膜孔径相当的微粒,又称机械截留。
(2)吸附:微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。
微粒尺寸小于膜孔也可被截留。
(3)架桥:微粒相互堆积推挤,导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中,以此完成截留。
4、缺点(1)颗粒容量较小,易被堵塞。
(2)使用时必须有前道过滤的配合,否则无法正常工作。
4、发展历程微滤技术的研究是从19世纪初开始的,它是膜分离技术中最早产业化的一种,以天然或人工合成的聚合物制成的微孔过滤膜最早出现于19世纪中叶。
1907年Bechhold发表了第一篇系统研究微孔滤膜性质的报告。
1918年Zsigmondy等首先提出了商品规模生产硝化纤维索微孔过滤膜的方法,并于1921年获得专利,1925年在德国的哥丁根大学(University of Göttingen)成立了世界上第一个微孔滤膜公司“Sartorius GmbH”,专门生产和销售微孔滤膜。
膜(微滤、超滤、纳滤、反渗透)概述及其应用膜技术简介为了满足工业生产和饮用水方面的要求,各种膜的技术应运而生。
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。
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。
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)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、聚丙稀、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)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1000um分子量之间。
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。
DMF系统工作原理DurafIow 的微滤米系统(DMF)主要是用在处理,去除工业废水中的金属和无机污污染。
去除这些污染物的方法是通过物化原理,化学分解,最后用DMF系统过滤分离,其中物化反应的过程成为DMF系统的预处理。
预处理有沉淀处理和药物处理两个步骤;沉淀处理大部分的金属都溶于酸性溶液,在典型的印制电路板,电镀以及相关的表面处理厂,酸性清洗废水中主要的污染物是重金属,当然还有一定的COD,通过调节废水中的PH值可使重金属形成氢氧化物沉淀。
每种重金属离子都有其最低溶解度的PH值,在这个PH条件下该金属离子会形成沉淀从溶液中分离出来。
药剂处理在PH调节后,为了提高重金属化合物与溶液的分解速度,一般加入混凝剂做混凝处理,处理之后的混合废水进入DMF膜系统过滤。
在加混凝剂之后不能添加聚凝剂(PAM)。
如果废水中含有络合,螫合等重金属,在PH调节之后(添加PAC之前)可添加重金属捕集剂,它是用来破络的一种叫做二硫代氨基甲酸盐的化合物(例:DTC便是其中的一种)。
a.在实践经验中添加铁盐(硫酸亚铁)有时候效果会比PAC更好,但相对来说泥量会较大,这时候就要把握好DF系统的排泥频率。
b.可把氯化钙,氢氧化钙和重金属捕集剂及硫酸亚铁一起使用,以去除废水中的一些有机物和磷酸盐等污染物。
c.在某些情况下钙不能满足去除有机物的效果时,采用活性碳(200目)也是一个较好的选择。
在许多应用实例中活性碳粉可以直接加入到浓缩池里。
为了能够保证碳粉的充分混合与搅拌,碳粉加在第一个PH调节池里更为合适。
另外可以采用碳粉加料器,这样比人工加料更安全,精确,因为它可根据时间段按重量自动补加。
由于各厂家的清洗废水的水质不同(尽管有相似之处),所以各种药剂的添加量需要根据前期的实验的结果来测定。
膜过滤原理膜过滤是在压力驱动下,废水以一定的速度通过膜孔高速错流的同时产出清水,同时,在此过程中使悬浮固体物质与液体分开。
DMF微滤膜就是这样一种在一定的压力和速度下促使固液分离的工具(设备)。
DMF系统工作原理DurafIow 的微滤米系统(DMF)主要是用在处理,去除工业废水中的金属和无机污污染。
去除这些污染物的方法是通过物化原理,化学分解,最后用DMF系统过滤分离,其中物化反应的过程成为DMF系统的预处理。
预处理有沉淀处理和药物处理两个步骤;沉淀处理大部分的金属都溶于酸性溶液,在典型的印制电路板,电镀以及相关的表面处理厂,酸性清洗废水中主要的污染物是重金属,当然还有一定的COD,通过调节废水中的PH值可使重金属形成氢氧化物沉淀。
每种重金属离子都有其最低溶解度的PH值,在这个PH条件下该金属离子会形成沉淀从溶液中分离出来。
药剂处理在PH调节后,为了提高重金属化合物与溶液的分解速度,一般加入混凝剂做混凝处理,处理之后的混合废水进入DMF膜系统过滤。
在加混凝剂之后不能添加聚凝剂(PAM)。
如果废水中含有络合,螫合等重金属,在PH调节之后(添加PAC之前)可添加重金属捕集剂,它是用来破络的一种叫做二硫代氨基甲酸盐的化合物(例:DTC便是其中的一种)。
a.在实践经验中添加铁盐(硫酸亚铁)有时候效果会比PAC更好,但相对来说泥量会较大,这时候就要把握好DF系统的排泥频率。
b.可把氯化钙,氢氧化钙和重金属捕集剂及硫酸亚铁一起使用,以去除废水中的一些有机物和磷酸盐等污染物。
c.在某些情况下钙不能满足去除有机物的效果时,采用活性碳(200目)也是一个较好的选择。
在许多应用实例中活性碳粉可以直接加入到浓缩池里。
为了能够保证碳粉的充分混合与搅拌,碳粉加在第一个PH调节池里更为合适。
另外可以采用碳粉加料器,这样比人工加料更安全,精确,因为它可根据时间段按重量自动补加。
由于各厂家的清洗废水的水质不同(尽管有相似之处),所以各种药剂的添加量需要根据前期的实验的结果来测定。
膜过滤原理膜过滤是在压力驱动下,废水以一定的速度通过膜孔高速错流的同时产出清水,同时,在此过程中使悬浮固体物质与液体分开。
DMF微滤膜就是这样一种在一定的压力和速度下促使固液分离的工具(设备)。
微滤膜技术的进展和应用前景近年来,随着人们对水质要求的不断提高和水资源的日益紧缺,微滤膜技术被广泛应用于水处理、污水处理、饮用水净化等领域。
微滤膜的特点是过滤精度高、能有效去除细菌、病毒等微生物和污染物质,同时保留水中有益的矿物质和微量元素,因此发展前景广阔。
然而,微滤膜技术在实际应用过程中也面临着一些挑战,需要在不断探索中不断完善。
一、微滤膜技术的概述微滤膜是指孔径大小为0.1~10μm的滤膜,它是一种能够过滤掉溶液中的大分子、大颗粒、悬浮物等等杂质的膜。
微滤膜是由多种不同材料制成的,例如:聚丙烯、聚酯、聚醚等等。
不同材料的微滤膜的结构和特性各不相同。
微滤膜技术基于分离和筛选原理,通过膜的微孔及边缘过滤掉微小的固体、液体颗粒及生物体等,滤出经过后是比较干净的水或液体。
微滤膜技术可以解决许多传统处理技术在过滤效果和稳定性方面的缺陷,因此在众多领域得到了广泛的应用,如水处理、食品加工、生物医药、环境保护等等。
二、微滤膜技术的进展随着科学技术的不断发展,微滤膜技术也得到了迅速的发展与完善。
包括微滤膜的材料改良、制备工艺的改进以及性能的提升。
以下是微滤膜技术的进展细节:1、微滤膜材料的改良随着科学技术的进步,不少陶瓷材料的孔隙尺寸比较小、表面结构相对简单,这对于让水在其孔隙内快速流动是很有利的,因而微滤膜材料发生了很大变化。
目前陶瓷膜因其高温度耐受性、良好的机械强性等优势,被广泛应用于微滤膜制备中,使得微滤膜的性能大幅度提升。
2、微滤膜制备工艺的改进微滤膜的制备工艺也得到了巨大的改进,核心技术有沉积法、热空气法、双向拉伸法和浸渍法随着生产技术的提高,新型的微滤膜制备工艺日趋完善,使得微滤膜的生产成本进一步降低,在日常应用中有着更广泛的应用前景。
3、微滤膜性能的提升随着人们对生活水品质、工业品质等的不断追求,微滤膜对于滤净水质的要求不断提高,因此微滤膜的性能不断得到提升,如:滤速等性能不断提高,这使得微滤膜在激烈的市场竞争中更具有优势。
废水处理中微滤膜的优点
微滤膜技术根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜,让废水经过这些分子膜精细过滤的方式来对化工废水中的病菌或者是有毒物质进行过滤,从而降低废水对自然环境和人体健康的危害,使人们可以获得一个优良、洁净的生存环境,进一步高效开展工作以及生活。
微滤膜优点
1.孔径均匀
微滤膜有着均匀的孔径,有很高的过滤精度,可以截留液体中大于制定孔径的所有的微粒。
2.孔径大
孔径打,流速快。
通常每平方厘米107个孔是微滤膜的孔密度,7-8成的膜体积为微孔体积。
因为膜相当的薄,只有很小的阻力,因此和常规的过滤介绍相比较,其过滤的速度要快几十倍。
3.很少吸附或者没有吸附。
90-150gm通常为微孔膜的厚度范围。
所以其具有非常少的吸附量,能够忽略不计。
4.没有介质脱落
微滤膜是均一的高分子材料,因为在过滤的时候没有脱落纤维或者碎屑,所以得到的滤液纯度非常的高。
超滤、微滤、纳滤、反渗透2010-05-10 19:40:03| 分类:设备与仪器资料| 标签:|字号大中小订阅微滤(M F:又称为微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛分过程,在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒,操作压力为0.7-7bar, 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。
能截留0.1-1微米之间的颗粒。
微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐等通过,但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤(UF:是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。
超滤同反渗透技术类似,是以压力为推动力的膜分离技术。
在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中,居于纳滤(NF与微滤(MF之间,截留分子量范围为50-500000道尔顿,相应膜孔径大小的近似值为50—1000A。
能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。
超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤(NF:纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质,也可脱除无机盐的重要原因。
目前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜,纳滤膜有如下特点:1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子,故被命名为“纳滤膜”,截留物相对分子质量为200-1000;2、NF膜对二价或高价离子,特别是阴离子的截留率比较高,可大于98%,而对一价离子的截留率一般低于90%;3、NF膜的操作压力低,一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa;4、NF膜多数为荷电膜,因此,其截留特性不仅取决于膜孔大小,而且还有膜静电作用。
微滤分离原理及特点说明(1)分离原理微滤(microfiltration,简称 MF)是利用微滤膜的"筛分"作用进行分离的膜过程,其分离的基本原理与普通过滤类似。
如图 2-1 所示,在微滤膜两侧压力差作用下,原料液体(气体)中的尺寸小于膜孔的物质透过膜的微孔流到膜的下游侧,液体(气体)中大于膜孔的微粒被截留在膜的上游侧,从而实现溶液(气体)中悬浮粒子与溶剂(气体)的分离。
膜的孔径大小与被截留物质的相对尺寸决定分离效果。
由于被分离粒子的直径一般大于0.1μm,因此,又被称为精密过滤。
与常规过滤相似,微滤过程滤液中微粒的浓度可以是 10-5级的稀溶液,也可以是浓度达20%的浓浆液。
由于微滤所分离的粒子通常远大于反渗透和超滤分离溶液中的溶质及大分子,基本属于固液分离,且微孔滤膜孔径相对较大,空隙率高,因而阻力小,可在0.01~0.2MPa的跨膜压力差下进行,其渗透通量远大于反渗透和超滤。
(2)微滤膜的截留作用机理微滤分离机制复杂,影响因素较多、现有研究认为,微滤膜的分离机理多为筛孔分离过程,膜的结构对分离起决定性作用。
此外,吸附、膜表面的化学性质和电性能等因素对分离也有影响,这些也是微滤膜及其分离技术研究的主要方向之一。
如图 2-2所示、对于固液分离的微滤过程,其截留作用主要有几种。
①机械截留作用微滤膜将尺寸大于其孔径的固体颗粒或颗粒聚集体截留。
而液体和尺寸小于膜孔径的组分可以透过膜.即筛分作用。
②吸附截留作用 Pusch 等认为,除了要考虑孔径因素外,还要考虑微滤膜表面通过物理或化学吸附作用、将尺寸小于其孔径的固体颗粒截留。
③架桥作用固体颗粒在膜的微孔入口处因架桥作用而被截留。
④孔内部截留作用孔内部截留作用主要是由干膜孔的弯曲而将微粒截留在膜的内部而不是在膜的表面。
Davis等研究表明,弯曲孔膜能够截留比其标称孔径小得多的胶体,而柱状孔膜对小于其孔径的胶体粒子截留要少得多。
所以,需要尽可能除去悬浮液中的所有颗粒时,弯曲孔膜相对柱状孔膜更有效。
DMF微滤膜的应用特点
唐亚新
【期刊名称】《印制电路信息》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】文章阐述了微滤膜在电路板废水方面的应用,并将其与传统的斜板沉淀及现行的超滤系统进行了比较,突出了微滤系统在电路板废水回用方面的优势.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】唐亚新
【作者单位】Duraflow,广州,番禹,511400
【正文语种】中文
【中图分类】TN305.94
【相关文献】
1.微滤膜技术用于城市中水回用自控系统的特点 [J], 张轶
2.PVDF微滤膜的制备、改性及其血液净化应用初探 [J], 李孟岩;鞠佳;谢磊;李蕾蕾;孙然;杨磊;魏文诗
3.iPP/TiO2杂化中空纤维微滤膜的制备及其油水分离应用 [J], 齐凯丽;徐世昌;杨超环;赵雅静;李英栋;李凭力
4.管式微滤膜在高盐水零排放预处理中的应用 [J], 董运文; 程新燕
5.管式微滤膜在软化除硬单元中的设计与应用 [J], 胡林
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
混合纤维素酯微孔滤膜的特点、用途以及使用方法
混合纤维素酯合成的薄膜滤材,其产品表面平滑,质地轻薄,孔隙率高,且微孔结构均匀,因此具有流速快,不易吸附的特点。
用途:
本品用于制药,生物制品,矿泵饮料,酿造,钟表等工业方面的水质,医药用油、润滑用油,燃料用油及科研实验室等滤除细菌和微粒,一般0.65微米以上可除微粒,0.45以下可除菌。
规格:
混合纤维素酯微孔滤膜各种规格如下:
Φ25 35 50 60 100 150 200 300 400 200×200 300×300 400×400
使用方法:
(1)将滤膜平放于清洁盛器内,用70度左右的蒸馏水浸泡,使全部湿润,数小时后(约4小时以上)倒去水,再用上法浸泡过夜,使用前再适量温蒸馏水浸泡清洗一次。
(2)将清洗的滤膜(湿)装入适宜的滤器中,防止周围漏液,自进液口放进滤液,并在排气口排除空气,即可进行过滤。
注意事项:
(1)水膜片是宜于ph2-9的药液,对强酸碱或有机溶剂包括酒精等不宜使用。
(2)本品一般耐温130度,耐压3-4公斤/平方厘米。
(3)微孔滤膜只能作为最后阶段过滤,滤液必须先经过板框或其他滤材预过滤,以免滤膜堵塞。
(4)上述使用的方法:仅适用于水剂药或其他水溶剂的过滤。
备注:过滤时间是指每100ml蒸馏水所需的过滤时间。
DMF微滤膜的应用特点
关键词:DF微滤膜:超滤膜:斜板沉淀器:废水回用:废水分流:
摘要:本文重点阐述了微滤膜在电路板废水方面的应用,并将其与传统的斜板沉淀及现行的超滤系统进行了比较,突出了微滤系统在电路板废水回用方面的优势。
环境保护问题随经济的发展越来越显得严峻,各个省市随国家的环保政策制定了相应的排放标准,尤其在经济比较发达、制造业密布的地区,环保政策相对苛刻,以至于提出了回用废水60%甚至于80%的标准,这对于环保公司来讲不啻一个机遇,但从技术层面来说又是一大难题。
于是国内同行公司都为此集中了相当的人力、物力研发能集实用性、稳定性、经受得住考验的回用设施。
美国Duraflow公司的回用系统正是在这样的条件下进入中国的。
Duraflow确切的说是一种微滤膜产品的代称,也是生产此膜的公司的名称—意思是经久耐用的膜。
大家对反渗透膜都有所了解,微滤膜也是膜家族的一员,只是孔径与反渗透相比要大一些,孔径是0.1微米,而反渗透为0.001微米。
那么Duraflow微滤膜的作用是什么?用Duraflow膜能带来什么样的效益?
采用此膜技术最大的优势就是能够达到传统处理法根本所不能达到的处理效果。
那么使用此技术带来的最直接的效益就是废水可以回到生产线再次使用,这也是传统方法更难以企及的。
为了更加详细的说明此项技术的特点,我们谨以Duraflow在中国的第一个客户美国Amphenol公司的废水回用特点为例进行说明。
Am phenol 公司是美国的一家跨国公司,于2004在广州番禺设立了一家软性电路板厂。
但介于当时该厂的地理位置离广州市政饮用水道只有一公里的距离,所以环保部门提出了废水回用80%的标准,这样Amphenol公司从美国引进了Duraflow的废水回用设施,使该厂在严格监察一年后拿到了环保牌照。
与传统的废水工艺相比较,Duraflow 技术的主要特点是:
1.取代了传统的斜板沉淀池,节省了占地面积。
我们都知道,传统的处理方式如下列工艺所示:PH调节1-----PH调节2-------斜板沉淀-------上清夜排放。
而Duraflow用膜取代了斜板沉淀池,经过PH调节后的废水直接进入膜过滤,过滤后的上清液直接进入到RO回用。
用示意图表示为PH调节
1-----PH调节2------DF过滤-----RO回用。
DMF处理工艺流程及说明
从上述的工艺步骤中我们看出斜板沉淀池不存在了。
这不仅仅是一个简单的替代作用。
使用本系统不仅有利于出水质量的提高,对生产工艺本身来说也具备一个优势:便于今后的扩产、增容,而占地面积却不用增加。
由于膜系统是在刚架上组建的,在组建过程中可在架体上留出余隙,如果将来扩产,只需将模组数量相应增加即可。
而这个特点是传统土建的方式达不到的。
传统方式扩产的话,只能另辟地方建设废水区。
在用地紧张的某些企业甚至将废水区向高层发展,某企业的废水设施有四、五层楼那么高,这些也就并不稀奇了。
2.出水效果优异。
针对电子和电路板废水为例,Dataflow的工艺所产出的水完全达到了直接进入RO的标准。
下面就是经DF后的产水指标(以某使用DF产品的某电子厂为例)
COD 铜镍SS
进水120 120 15 1000
出水30 0.05 0.05 0
3.膜经久耐用。
对于使用者来说,一提到膜就是:成本一定很高、不耐用及无法承受苛刻的使用条件等忧虑。
但对于Duraflow的膜来说,这些问题则根本不存在。
此膜具有一般膜所不具备的突出特点:特点一:适用于重负荷的操作。
由于此处理的工艺省却了沉淀池,使高浓度的SS直接进入到膜系统之中,因此使此膜成为与其它膜的最大不同点。
其可承受的最大SS值为8500左右。
这是任何其他系列的膜都无法做到的。
特点二:耐化学性。
膜管本身是由耐腐蚀的化学材料(聚偏四氟乙烯)构成,因此膜本身可承受10%的强氧化剂或10%的强酸和强碱的冲击。
特点三:耐高压。
膜管采用的高强度管材,最大可承受120psi的压力。
特点四:清理方便。
大的膜管开口口径及简便的膜管连接方式为及时进行异物清理提供了方便。
Duraflow膜管的口径为25毫米,这样就为膜管万一遭到严重的阻塞进行清理提供了方便。
每只膜管的长度为1.8米,膜壳的外径为160毫米,如果遭到了异常严重的阻塞,只需两个人工便可将膜管拆下,用高压水疏通即可。
特点五:易于维护。
膜在使用一段时间后要进行清洗。
此膜的清洗有别于常见膜,它无需反冲洗,只要正向清洗即可。
膜本身就是用强氧化剂或强酸进行清洗,通常采用3-5%的次氯酸钠或1-5%的硫酸作为清洗剂,无须特种清洗剂。
膜的清洗周期为2周到2个月不等,根据各企业的废水条件而定。
特点六:使用寿命长。
一般容易把膜理解为娇嫩、不经抗或不太实用的东西。
随着膜科技的发展,膜材选用的不同,膜在工业领域办演越来越重要的角色。
Duraflow的膜作为其中的一员,其重要的一点就是超常的使用寿命,使用Duraflow膜最久的厂家已连续使用了此膜12年。
特点七:对RO膜的保护,其产水的低SDI(SDI小于2)大大的延长了RO膜的使用寿命。
以在中国广州安费诺的回用项目为例,至今,此RO作为废水回用使用已使用了4年,但未有更换过。
特点八:省去了PAM的添加。
由于DF需经PH调节后的高SS直接进入膜系统,因此它是不需要加PAM的,这样不仅有稳定出水水质的作用,同时还可在一定程度上省却了一定的药剂成本。
特点九:有利于企业形象的提升及管理水平的提高。
很多的企业在发展到一定程度的时候,都会关注生命、健康的问题,因为这是生存的根本。
DMF正是顺应了这个趋势,使得废水处理不再是一个仅仅是处理一下、“达标”就排而或有时差一点也没关系而已,DMF是一个集中规划、管理、回用的综合性的概念。
这只是罗列出DF膜系统一些比较突出的特点,其它诸如占地面积小、施工简单(如承建一
个1000吨左右的项目只需要1-2个月即可完工使用)、可随意拆卸和不受搬迁厂址的困扰等
特点并无一一列出。
现在使用超滤作为回用系统的厂家也不少,但鲜有成功的案例。
以下图谱是超滤回用
废水的典型图谱:
Ph1-----Ph2----中间罐(添加PAM)-----斜板沉淀器------上清液收集池------泵入多介质过滤
器-----泵入活性碳过滤器--------泵入过滤器-------超滤过滤------------过滤水收集-----反渗透过
滤----过滤水车间使用
1) 超滤系统的前处理
从以上的工艺流程中看出,为了让处理后的废水进入到超滤和保证超滤出水的稳定,在
超滤工艺前后都安装了过滤装置,以做到精密的过滤处理,使过滤后的水进入到超滤膜后不对超滤膜造成污染。
超滤工艺中所面临的主要问题:
问题一:
PAM的添加。
PAM的主要作用是使混凝后的废水形成更粗大的颗粒,进入斜板沉淀器后利用其本身的重力作用将污染物沉淀在池底部,然后上清液从池顶部溢出的过程。
而PAM是以体积比的形式添加的,为形成大颗粒,各企业对其基本上是以过量的形式进行添加。
这样就造成了过量且溶于水的PAM存在于斜板沉淀器上清液冲,并随之进入到后续的超滤系统中(多道过滤系统是无法过滤离子性的物质的),导致超滤膜的阻塞。
这样只有通过化学清洗才能恢复超滤膜的过滤通量。
而超滤膜无法承受高强氧化剂的清洗,PAM 正需要高强氧化剂才能将其降解,所以如何清洗是超滤的一大难题。
问题二:
反清洗,也是和超滤系统的清洗有关。
将斜板沉淀后废水中带有的SS利用超滤前的过滤系统过滤掉,经一短使用周期后,无论是沙滤还是碳滤都要有个反冲洗的过程,而反冲洗的废水只有一个选择:进入到调节池进行再处理。
而最后带来的负面效应就是,调节池的负荷越来越大。
同时沙滤、碳滤材料的更换也是一件苦事。
问题三:
超滤膜的结构形态导致无法进行人工拆卸清洗。
当超滤膜阻塞严重之后,只能将其废弃。
这也是其结构所决定的。
为了保证大的过滤面积,每只超滤膜管是由外径为0.7毫米内径为0.4毫米左右的材料构成,正是由此早成了其清洗的困难。
在轻微阻塞时,可利用较大的压力将污染物清理出去。
但当污染严重,造成管路不畅时,普通清洗根本达不到恢复通量的良好效果,而其结构又使人工清理成为不可能。
综述超滤膜在废水回用上的使用主要问题归结为两点:由于PAM的使用所导致超滤膜清洗
的难度及超滤系统反冲洗废水所带来的负荷量的问题。
处理费用:
电费:废水处理区域:1.5元/小时+ 反渗透区域(0.6元/小时)=2.5元小时
化学药剂费用:2元/吨废水(使用复合铁)
活性碳粉:0.3元/吨废水
处理药剂成本+电费=4.8元
有关回收效益与成本的问题,根据各厂的基本情况有所不同,废水回用与以前所要求的废水达标排放的概念大不相同,它同生产线上的管理、废水操作管理人员的素质、生产与废水区域的统筹管理和衔接等各方面的因素息息相关。
上例我们是以一家FPC厂的废水回用为例,(每日回用的废水为400吨),这样对使用DF作为废水回用的成本以窥一二。