微滤的基本资料

基本资料微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，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。

基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7-7kPa，原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料。

过滤材料可以分为多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。

透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。

决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。

微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75 μm，膜厚120～150&μm。

膜的种类有：混合纤维酯微孔滤膜；硝酸纤维素滤膜；聚偏氟乙烯滤膜；醋酸纤维素滤膜；再生纤维素滤膜；聚酰胺滤膜；聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。

微滤技术常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一步过滤。

微滤膜若从1907年Bechhold制得系列化多孔火棉胶膜问世算起，至今有近百年历史。

而微孔膜的广泛应用是从二战之后开始的，最初只有CN 膜，随着聚合物材料的开发，成膜机理的研究和制膜技术的进步。

我国MF研究始于70年代初，开始以CA－CN膜片为主，于80年代相继开发成功CA、CA－CTA、PS、PAN、PVDF、尼龙等膜片，并进而开发出褶筒式滤芯；开发了控制拉伸致孔的PP、PE和PTFE 膜；也开发出聚酯和聚碳酸酯的核径迹微孔膜，多通道无机微孔膜也实现产业化。

并在医药、饮料、饮用水、食品、电子、石油化工、分析检测和环保等领域有较广泛的应用。

基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7-7kPa，原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料。

过滤材料可以分为微滤多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。

透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。

决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。

微孔膜的规格目前有十多种，孔径从14μm至0.025μm，膜厚120～150μm。

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膜的孔径大约0.1～10μm,其操作压力在0.01-0.2MPa左右。

微滤过程操作分死端过滤和错流过滤两种方式。

在死端过滤时，溶剂和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜，大于膜孔的溶质粒子被截留，通常堆积在膜面上。

随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒越来越多，膜的渗透性将下降，这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。

错流过滤是在压力推动下料液平行于膜面流动，把膜面上的滞留物带走，从而使膜污染保持一个较低的水平。

超滤及微滤是依托于材料科学发展起来的先进的膜分离技术，近年来，超滤和微滤的制造技术和应用技术迅速发展并日趋成熟，正越来越广泛地应用到工业及市政建设的各个领域。

超滤和微滤均是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。

在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。

该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。

制备超滤，微滤的材料有很多种，包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜、聚醚砜、聚丙烯、聚乙烯、醋酸纤维素等等。

在水处理行业，目前市场上出现最多的是PVDF和PES两种材料的产品。

从操作形式上，超滤可分为内压和外压。

运行方式分为全流过滤和错流过滤两种。

当进水悬浮物较高时，采用错流过滤可减缓，但相应增加能微滤的应用微滤主要用于除去溶液中大于0.05 左右的超细粒子，其应用十分广泛，在目前膜过程面业销售额中占首位。

在水的精制过程中，微滤技术可以除去细菌和固体杂质，可用于医药、饮料用水的生产。

2006年国家新颁布的生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)首次把砷的浓度限值降低到了10μg/L，但目前与此标准匹配的除砷方法少、费用也较高，亟需研究新的除砷方法。

膜法饮用水除砷技术已经开始在国际上应用，而我国目前关于膜法除砷的研究报道比较少，针对中国高砷饮水区主要分布在经济欠发达的农村地区这一现状，本课题进行了混凝.微滤工艺的饮用水除砷(V)研究。

混凝-微滤除砷试验主要分为烧杯试验、小试试验和含砷污泥处置试验三部分。

烧杯试验采用人工配置的含砷原水，通过FeCl3混凝和微孔膜过滤器抽滤试验，考察混凝.微滤工艺的除砷效果和原水水质等因素对除砷效果的影响；小试试验通过膜混凝反应器(MCR)的实际运行考察混凝.微滤工艺的除砷效果，研究膜污染特性，并进一步验证原水水质等因素对除砷效果的影响；污泥的处置试验主要通过含砷污泥的沉降、干化等试验研究了污泥的特性。

研究结果表明，MCR的除砷效果很好，在FeCl3投量为4 mg/L(以Fe3+计)时，可将As(V)的浓度从100 μg/L左右降至小于10μg/t，，出水平均值为4.40μg/L，能够满足标准的要求，砷的去除率为92.8％～98.2％；同时，MCR出水其他各项指标也符合标准要求，对原水的UV254等水质指标有一定的改善作用。

混凝.微滤除砷的影响试验表明：原水中的不同组分对混凝.微滤除砷效果的影响各不相同：F-、Cl-、NO3-和SO42-对除砷的影响并不显著，在试验条件下几乎对除砷效果没有影响；原水中HCO3-、HPO42-浓度的增加会减弱混凝-微滤工艺的除砷效果；原水中K+、Ca2+和Mg2+的浓度变化对混凝.微滤除砷的效果没有明显的影响；原水中Si的含量越高，砷的去除率越低；pH值对混凝-微滤除砷效果的影响显著，同等试验条件下降低原水的pH值可以明显提高砷的去除率。

膜污染研究表明，膜污染阻力的增加是膜比通量下降的主要原因，通过物理清洗和化学清洗可使膜比通量恢复到新膜的87.8％；膜污染的主要成分为有机污染，占总量的67.2％；浓差极化可以借助曝气搅动得到部分消除。

含砷污泥试验表明：混凝-微滤除砷工艺的浓缩倍率可达3668；污泥的自然沉降性能良好；自然干化后的污泥含水率可降低到95.4％；含砷干污泥的主要结晶成分为CaCO3和FeO(OH)。

在电子工业超纯水制备中，微滤可用于超滤和反渗透过程的预处理和产品的终端保安过滤。

微滤技术亦可用于啤酒、黄酒等各种酒类的过滤，以除去其中的酵母、霉菌和其它微生物，使产品澄清，并延长存放期。

微滤技术在药物除菌、生物检测等领域也有广泛的应用无机陶瓷膜是利用筛分原理，分离大小为0.05-10 u m以上粒子的膜分离技术，主要除去液体中的大分子杂质，从而实现澄清中药水提液的目的。

本课题有针对性地选择了三种中药(槐米、黄芩和小儿健脾平肝颗粒剂)水提液进行研究，实验接近中试规模，旨在为陶瓷膜在中药领域的应用作一些基础性的研究。

实验考察了膜通量随时间的变化趋势，优选了膜面流速及操作压差等工艺参数，考擦了膜的清洗方法；采用高效液相及紫外分光度法作为主要分析手段，分别以芦丁、黄芩苷、芍药苷为指标，考察了中药水提液微滤前后在性状、总固体、有效成分等方面的变化情况。

实验表明，中药水提液的膜通量受到膜孔径、原料液性质(溶液粘度、含颗粒的大小、总固体含量等)、操作条件(过滤压差、错流速度、温度等)等因素的影响。

在实际应用中，应根据不同的实验条件，针对不同的料液体系优选出最佳的工艺参数。

微滤完毕后，膜已被严重污染，必须进行清洗。

对于本课题来说，采用2％的NaOH及0.8％的HCl各清洗30min，可使膜通量恢复率达到90％以上。

中药水提液微滤前均为浑浊液体，微滤后成为颜色较浅的澄清透明液体；总固体去除率低，有效成分损失少。

因此该技术对单味中药及复方水提液具有良好的精制效果，可提高有效成分含量，减少服用量参考文献1.许振良，马炳荣著丛书名：《膜分离技术与应用》2.刘茉娥.膜分离技术[M].北京：化学工业出版社，1998,8.3.田春霞，苑会林.防水透气微孔膜[J].塑料，1998，27，23—264.李东.生物滤层同时去除地下水中铁锰离子研究[J].中国给水排水，2001，17（8）：1-55.国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第4版）[M].北京：中国环境科学出版社，20026.RJ Stanicwicz, M E Bolster,S Hafner,ct al. Some practicalconsiderations of lithium thinly chloride battery development.Proceeding International Power Sources Symposium(34 th)[C].N J: Fort Monmouth, 19907.K Mai, Z Li, Y Qiu, et al. Thermal properties and flame reentrance ofAL(OH)3polypropylene composites modified by polypropylene Sci.2007,81: 2679—2686.8.K Mai, Z Li, Y QIU et al. Physical and mechanical properties ofAL(OH)3PP composites modified by in-situ functionalized polypropylene[J]. J Appl Polym Sci,2002,83:2850-28579.K Mai, Z Li, H Zeng. Interfacial interaction in AL(OH)3 polypropylenecomposites modified by in-situ functionalized polypropylene[J]. J Appl Polym Sci,2002, 84:110-12010.Pierre Mouchet From conventional to biological removal of ion andmanganese in France[J]. J AWWA, 1992, 84(4): 158-167微滤班级：化艺082姓名：吴周强学号：200807043。