聚砜超滤膜

山东招金膜天有限责任公司超滤膜组件清洗手册2011年版PS超滤膜组件清洗程序超滤运行一段时间后由于污染，透水通量下降，压差上升，为保持膜的透水通量，要对膜进行清洗。

清洗通常包括逆向冲洗、正向冲洗、反冲洗和化学清洗。

这些方法可以单独使用，也可以组合在一起使用，要视应用情况而定。

1、逆向冲洗、正向冲洗主要目的是通过高的流速来冲刷掉附着在膜表面的松散的污染物，冲洗过程中，产水口关闭。

2、反冲洗这是中空纤维所特有的非常有效的清洗手段。

清洗时超滤水或纯水从超滤口（产水口）透过膜支撑层和分离层，从进水口或浓水口排出。

水流方向与生产时相反，所以叫反冲洗。

反冲洗用水须是超滤水或纯水，因为原水中含有悬浮物和胶体等杂质，反冲洗时会造成二次污染，所以必须禁止。

反冲洗时根据污染情况，可以加药加强清洗效果，如加次氯酸钠、酸或碱等。

反冲洗后可再进行正向冲洗，以冲走反洗下来的污染物。

3、化学清洗当前面的物理清洗还不能恢复膜的水通量时，就要进行化学清洗了，化学清洗系统包括清洗泵、清洗水箱和相应的管路。

清洗药剂可以在膜组件内高速流动以清除污垢，也可以充满药液浸泡一段时间，使污垢溶解然后冲洗掉。

3.1化学清洗步骤根据超滤膜截留特性，建议采用先用碱性药剂（MotianUF-440或氢氧化钠）,再用酸性药剂（MotianUF-410或柠檬酸、盐酸）清洗的复合清洗方案。

A、准备工作：(a)仪器设备：温度计、pH计等常用仪器；清洗管路、加热设备、超滤水来源等就位；(b)清洗剂：MotianUF-440碱性有机清洗剂（固体）或氢氧化钠；MotianUF-410酸性有机清洗剂（固体）或柠檬酸。

B、清洗过程：（一）碱性清洗：1、准备工作：将清洗药箱和精密滤器、管路等检查完毕并清洗干净;根据超滤系统的大小加入清洗药箱适量的超滤产水或纯水，加热至35～38℃，加入MotianUF-440碱性有机清洗剂（固体）2.5-3.5%或氢氧化钠2-3%,开清洗泵循环使药剂搅拌均匀。

超滤膜制备方法摘要：超滤膜是分离工程中的关键组件，广泛应用于水处理、食品工业、生物技术和医药等领域。

本文档详细介绍了超滤膜的制备方法，包括材料选择、制膜工艺、后处理技术以及性能评估。

通过阐述不同的制备技术和步骤，旨在为研究人员和工程师提供全面的指导。

1. 引言超滤膜是一种具有特定孔径的分离膜，能够截留分子量在几千到几百万道尔顿的溶质。

它的工作原理主要是基于筛分效应和溶质与膜材料的相互作用。

超滤膜的性能直接影响到分离效果和运行成本，因此其制备方法至关重要。

2. 超滤膜材料超滤膜材料主要包括聚合物和无机材料。

聚合物材料如聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯等因其良好的成膜性、机械强度和化学稳定性而被广泛使用。

无机材料如氧化铝、氧化锆等则因其优异的热稳定性和耐化学腐蚀性在某些特殊领域得到应用。

3. 制膜工艺3.1 相转化法相转化法是最常用的超滤膜制备方法，包括非溶剂诱导相分离（NIPS）和热诱导相分离（TIPS）。

3.1.1 非溶剂诱导相分离（NIPS）NIPS法是通过将聚合物溶液浸入非溶剂浴中，诱导聚合物富相和贫相的分离，从而形成多孔结构。

该方法的关键在于聚合物溶液的配方和凝固浴的组成。

3.1.2 热诱导相分离（TIPS）TIPS法是通过高温下聚合物溶液的温度变化来诱导相分离。

这种方法适用于那些在高温下不易溶解而在低温下易溶解的聚合物。

3.2 拉伸法拉伸法是通过机械拉伸来改变聚合物膜的结构，从而产生微孔。

这种方法通常用于制备具有高度取向孔结构的超滤膜。

3.3 表面修饰法表面修饰法是通过化学或物理手段在膜表面引入特定功能基团，以改善膜的亲水性、抗污染性和选择性。

4. 后处理技术为了提高超滤膜的性能，通常需要进行后处理，如交联、表面涂层、等离子体处理等。

这些技术可以进一步调整膜孔大小、改善机械强度和化学稳定性。

5. 性能评估超滤膜的性能评估包括纯水通量测试、截留率测试、抗污染性能测试等。

这些测试结果对于评价膜的分离效率和实际应用潜力至关重要。

磺化聚醚砜超滤膜的制备研究施柳青 梁雪梅 沈卫东 陆晓峰(中国科学院上海原子核研究所膜中心)摘要 本文研究了磺化聚醚砜的制备和膜性能的测试,通过选择适当的配方研制性能稳定的较小孔径的超滤膜。

该膜在0.2 M pa操作压力下对聚乙二醇10000的截留率大于95%,水通量为55L/m2H,通过扫描电镜观察膜的断面结构,结果表明:PES膜断面形态属于典型的非对称指状孔结构,SPES 膜断面形态是海绵层结构。

关键词 磺化聚醚砜 超滤膜 膜性能随着超滤技术日益广泛地应用,人们对各种小分子量可溶性溶质的浓缩、分离、提纯和净化,对超滤膜提出了更高的要求 1。

我所早期的研究表明,聚砜磺化后引入反应基团,所制得的磺化聚砜超膜滤膜表面疏松程度得到调节,由于亲水基团-SO-3的引入,改善了膜的亲水性,制得了截留较小分子量的超滤膜,有利于提高膜的通量 3。

但磺化聚砜的制备过程较复杂,在近期的研究中我们对聚醚砜磺化工艺进行了改进,简化了磺化的步骤。

本文着重研究磺化聚醚砜超滤膜,探讨了不同添加剂,添加剂浓度,聚合物浓度,聚合物交换当量等对膜性能的影响,通过扫摸电镜观察膜的断面结构,并对膜的分离性能进行测试。

1 实验部分1.1膜材料及化学试剂磺化聚醚砜(SPES)自制;聚醚砜,吉林大学;N.N!二甲基乙酰胺(DMAC)(化学纯),上海试剂二厂;NaCl、Na2SO4皆为分析纯;聚乙二醇(分析纯),上海合成洗涤剂二厂奉贤光明化工厂。

1.2主要仪器静态杯式超滤器,自制;T OC-5000型总有机碳分析仪,日本岛津;DDS!11A型电导率仪,上海第二分析仪器厂。

1.3膜的制备以磺化聚醚砜为膜材料,N.N!二甲基乙酰胺为溶剂,按照一定配方配制成铸膜液,用L!S相转化换方法制配超滤膜。

1.4膜的性能测试1.4.1纯水通量F/(L.m-2.h-1) 将膜用去离子水洗净后,用静态杯式超滤器在室温下将去离子水在0.1Mpa压力下预压20min,然后测定一定时间内透过液的体积,按式(1)计算膜的水通量F。

怎样选择超滤膜材料及其适用领域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（例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料）、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。

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。

超滤膜的材料可以分为：一．纤维素酯类：二醋酸纤维素（CA）为水系CA（醋酸纤维），其对蛋白吸附比较低，适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤或科研中特殊成分的分析测定三醋酸纤维素（CTA）,亲水性强，非特异性吸附极低，溶剂和小分子溶质在滤过时不会因被膜吸附而产身损失，因此在样品清洗、除蛋白以及需要回收滤过液的操作中，敬意使用三醋酸纤维素膜。

硝化纤维素（CN），其对蛋白等生物大分子吸附力强，用于医学研究及诊断的细菌培养和生物工程；DNA-RNA杂交实验和检定；做液闪测定、放射性示踪物的超净制备和电泳、微量元素分析等。

乙基纤维素（EC）混合纤维素（CN-CA）,适合水溶液，较低的蛋白吸附，流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。

混合纤维素制成的膜，是一种标准的常用滤膜。

由于成孔性孔隙率高，截留效果好，亲水性好，材料易得且成本较低，因此，该膜的孔径规格分级最多，从0.05～8um，约有近十个孔径型号。

该膜使用温度范围较广。

可耐稀酸，不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。

不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。

性价比高。

应用于：实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤；水体中大肠肝菌群的测定，饮用水、地表水、井水等，除菌过滤，溶液中微粒及油类不溶物的分析，水质污染指数测定，气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤。

为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一；2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。

再生纤维素,一种高亲水的膜，对蛋白的吸附极低，但用于从低蛋白浓度的稀释溶液中回收蛋白时，可以得到极高的收率。

超滤工作原理
超滤是一种常用的膜分离技术，广泛应用于水处理、食品饮料、制药、化工等
领域。

其工作原理是利用超滤膜的孔隙大小来分离溶质和溶剂，实现物质的分离和浓缩。

超滤膜是一种孔径在0.001-0.1微米之间的多孔膜，通常由聚酰胺、聚砜、聚
乙烯等材料制成。

超滤膜的孔径比微滤膜小，但比逆渗透膜大，能够有效地去除溶质中的大分子物质、胶体颗粒、微生物等。

超滤过程中，待处理的溶液被加压送入超滤系统中，通过超滤膜的作用，大分
子物质和悬浮物被截留在膜表面，而溶剂和小分子物质则通过膜孔进入膜内部。

这样，溶液中的杂质被有效地分离出来，得到了清澈的滤液。

超滤膜的截留效果主要取决于膜孔径的大小和膜的孔隙率。

通常情况下，超滤
膜的孔径越小，截留效果越好。

而孔隙率则决定了膜的通量，孔隙率越高，通量越大，但截留效果会相应降低。

超滤系统中的压力是实现超滤过程的关键因素。

适当的压力可以提高溶液通过
膜的速度，提高通量，但过高的压力可能会导致膜的破损和性能下降。

超滤技术的应用非常广泛。

在水处理领域，超滤可以去除水中的悬浮物、胶体、细菌等，提高水质；在食品饮料工业中，超滤可以用于浓缩果汁、乳制品的脱脂、蛋白质的分离等；在制药和化工领域，超滤可以用于药物的纯化、溶液的浓缩等。

总之，超滤是一种高效、可靠的膜分离技术，通过控制膜孔径和压力，可以实
现溶质和溶剂的分离，广泛应用于各个领域。

随着技术的不断进步，超滤技术将更加完善，为人们的生活和工业生产提供更好的水质和产品。

各种有机超滤膜材料性能特征说明（1）纤维素衍生物类纤维素类超滤膜材料研究、应用最早，成本低，成膜性好，至今仍有重要应用。

其中再生纤维素（RCE）和硝酸纤维素（CN）是较好的透析用膜材料，抗蛋白质污染的再生纤维素超滤膜已得到广泛应用，醋酸纤维素多用于制备卷式超滤膜组件。

这类膜材料的优缺点同前文微滤膜部分。

（2）聚砜类聚砜是目前主要的超滤膜材料，其中普通双酚A型聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）和聚芳砜超滤膜已经商品化，制膜工艺可采用常规相转化法。

普通双酚 A型聚砜（PSF），主要优点是热稳定性高，耐化学药品性强，除了强极性溶剂、浓硫酸和浓硝酸外，对一般的酸、碱、盐、醇、脂肪烃等化学试剂稳定，拉伸强度好；缺点是耐候性（环境）、耐紫外线性较差，耐有机溶剂性也较差。

聚醚砜也称为聚芳醚砜，耐热性、耐燃性好，耐化学药品腐蚀性优良，除了浓硫酸、浓硝酸、强极性溶剂外，不受一般化学试剂侵蚀。

缺点是耐紫外线性能较差。

聚芳砜比聚砜具有更好的耐高温性能，自身抗热氧化性好，抗冲击强度高，耐酸碱，能溶于强极性溶剂。

聚芳砜具有吸湿性，加工前需进行干燥处理。

聚砜酰胺兼具聚砜和聚酰胺两者的特性，具有优良的耐高温、耐酸碱和抗氧化性，是我国颇具特色的超滤膜材料。

（3）聚酰亚胺类聚酰亚胺类材料具有耐高温、耐溶剂、耐化学品、高强度等优点。

脂肪族二酸聚酰亚胺超滤膜是这类材料在膜技术领域应用的典型产品，主要用于非水溶液。

（4）聚烯烃类聚乙烯和聚丙烯超滤膜材料特性同微滤部分，制膜工艺可采用浸没沉淀相转化法、热致相分离法和熔融拉伸法。

（5）乙烯类聚合物聚丙烯腈也是一类非常重要的超滤膜材料，制膜工艺为浸没沉淀相转化法，主要性能同微滤部分。

（6）含氟聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜制备方法主要是浸没沉淀相转化法和热致相分离法。

其膜产品化学稳定性好，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素腐蚀，耐脂肪烃、芳香烃、醇、醛等有机溶剂。

缺点是膜的强度和耐压性能差。

超滤膜材质及对应性能特点详解1、PAN(聚丙烯腈)超滤膜PAN(聚丙烯腈)超滤膜，亲水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐气侯性，截留分子量稳定，耐酸碱程度适中(PH 2-10)，尤其适用于水中有机物含量低，水质较好的场合，截留分子量10万。

2、PVC(聚氯乙烯)超滤膜PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上产量较大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。

根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。

在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。

PVC材料由于其化学稳定性高，耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能，因此在超滤膜的生产中，PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料，PVC在生产时会加入稳定剂，稳定剂有无毒和有毒之分，也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在，只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂，才会对其产生隐患,但PVC 在生产制造超滤膜时，其有毒稳定剂的使用量几乎为零，方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。

现净水市场，PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。

3、PES(聚醚砜)超滤膜PES具有较强的热稳定性和抗氧化性，适用于超滤膜的制备。

PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点，可有效去除蛋白质等物质，并且使用寿命长。

适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。

4、PP(聚丙烯)超滤膜PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。

它是超滤技术中先进的一种技术。

中空纤维外径:450-460μm，内径:350-360μm，管壁厚50μm，是属热相拉伸膜。

截留分子量5-10万。

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排除，抗污性中等，可长期连续运行。

聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。

PP(聚丙烯)超滤膜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。

Experimental聚砜超滤膜的制备及结构性能研究Introduction实验以低分子量的聚乙二醇（PEG）作为添加剂制备聚砜超滤膜, 通过加入不同低分子量和不同含量的PEG , 改变膜的结构性能。

制膜液由聚砜( PSf) /二甲基乙酰胺(DMAc) /聚乙二醇( PEG) 组成。

通过水通量、截留率和电镜图来评价添加剂对膜的性能结构影响。

2.1 实验装置和药品1 真空泵;2 放气阀;3 缓冲罐;4 U 形压差计;5 真空表;6 滤液收集器;7 超滤膜装;8 进水2.3.1 膜通量和截留率——膜通量膜通量表示一定压力下单位时间内通过单位膜面积的溶液体积流量。

记录一定时间内通过膜的蒸馏水的体积, 按下式计算膜的水通量:J = V/(A·t)式中: J 为膜的水通量,L/(m2·h);V 表示透过液的体积, m3;A 为膜的有效面积, m2;t 为透过时间, h。

2.3.2 膜通量和截留率——截留率截流率是膜性能表征的另一个重要指标, 表示膜对某种溶质的截留能力。

在测试完纯水通量后, 直接测定膜对蛋白溶液的截留率。

蛋白质的浓度采用TV-1810 型紫外分光光度计测定280 处的紫外吸光度后对比滤过液与原液的吸光度值来表征。

用下式计算:R = ( 1- A/AO)×100%式中: R 为膜的截留率, %;A 透过液牛血清蛋白的吸光度;A0 为牛血清蛋白原液的吸度。

Rrsults & Discussion3.1.1 同一分子量不同含量PEG 对膜性能（F/R）的影响随着PEG 的含量的增加, 膜的通量和截留率都呈上升的趋势, 但由于PEG 添加的分子量的不同使通量增加的幅度不同, 对截留率的变化影响也有差别, 这与PEG800 对膜的通量和截留率的影响效果是一样的。

3.1.2 不同浓度PSF含量与不同分子量PEG 对膜性能的影响聚砜浓度和添加剂对成膜性能有很大影响, 聚砜浓度的增加, 使得膜表层致密和厚度增加, 使得膜的水通量减小而截留率增大。

聚砜平板超滤膜的制备及亲水性改性闫二锦;钱建华【摘要】为进一步研究不同制膜条件下聚砜(PSF)超滤膜的结构及性能,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,改变聚砜浓度及添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和氯化锂(LiCl)的配比,采用相转化法制备PSF平板超滤膜.通过扫描电镜观察膜的表面形貌结构,并讨论了不同制膜条件的接触角、水通量、截留率的变化规律.结果表明:当聚砜质量分数在11％～14％,添加剂PVP的质量分数为8％～10％,LiCl质量分数为3％时,PSF超滤膜的综合性能最好,膜截面有较明显的指状结构,孔径分布均匀,较高的截留率,水通量高达231L/(m2·h),平衡水含量达到83.5％.PSF超滤膜的接触角随着LiCl及PVP浓度的增加而减小,膜的亲水性能得到了改善.【期刊名称】《现代纺织技术》【年(卷),期】2016(024)001【总页数】5页(P27-31)【关键词】相转化法;聚砜超滤膜;接触角;水通量;截留率【作者】闫二锦;钱建华【作者单位】浙江理工大学材料与纺织学院,杭州310018;浙江理工大学材料与纺织学院,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8近年来随着国家经济的快速发展，水污染、空气污染等问题成为越来越严峻的挑战，国家对环保材料的投入在逐年增加，对优良的过滤材料的需求量也越来越大。

膜技术广泛应用于分离技术中，尤其是水处理中。

膜的多孔性及亲水性在分离过程中起着巨大作用。

超滤已逐渐成为食品工业、制药工业和生物技术中最重要的水处理技术[1-3]。

选择超滤用膜材料时主要考虑成膜性、化学稳定性、耐微生物侵蚀和耐氧化性能，且最好是亲水材料，以得到较高水通量和抗污染能力，也便于清洗。

聚砜(PSF)是一类在分子主链上含有砜基的芳香族热塑性聚合物材料，具有优良的力学性能、热稳定性、化学稳定性及良好的加工性能。

在几种聚砜材料中，双酚A聚砜产量大，应用最为广泛，在膜材料(包括滤膜与电渗析膜)方面也有着极为重要的应用，比如聚砜超滤膜、聚砜中空纤维膜、聚砜纳滤膜、聚砜复合膜、聚砜亲合膜及聚砜离子交换膜等。

聚醚砜超滤膜保存⽅法
超滤膜是⼀种⽤于超滤过程能将⼀定⼤⼩的⾼分⼦胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的⾼分⼦半透膜。

以压⼒为驱动⼒，膜孔径为1～100nm，属⾮对称性膜类型。

超滤膜保存⽅法：
1、短期保存：超滤膜如暂停使⽤时(少于10天时间)应对超滤膜杀菌反冲洗⼀次，在反冲洗⽔中加⼊杀菌剂后再将超滤膜的进⽔阀、排放阀和调节阀关闭，保持超滤膜的密封和灭菌作⽤。

2、长期保存：超滤膜如长期停⽌使⽤时(超过10天)，先对超滤膜进⾏杀菌反冲洗⼀次，然后在超滤膜内注⼊保护液后密封保存。

德兰梅尔反渗透膜、德兰梅尔超滤膜、德兰梅尔纳滤膜等膜分离系统解决⽅案制定与技术⽀持，并且在⼯业、市政、商业以及⽯油化⼯等⽅⾯的应⽤都取得了良好的成绩。

超滤膜各种材料之间的比较1.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2.聚氯乙烯（PVC）湿膜机器里面的芯要用酒精浸泡来保持湿润状态，保持滤芯的性能3.聚偏氟乙烯（PVDF）膜是抗高温最高140度的温度，过滤开水都可以，还有耐酸碱强酸强碱都不怕（新加坡美能）4.安达康用的材质是UPAN ，是最好的一种膜材料PAN/PVDF/PES/PS比较1. 材料：PAN为亲水性材质，PVDF,PES与PS为疏水性材质；所以做成超滤膜，PVDF与PES、PS的跨膜压差要远高于PAN，PVDF与PES、PS更容易污堵；2. PES与PS的抗氧化能力非常强，PVDF次之，PAN再次之；3. PES与PS材料属于刚性材料，比较容易破损，断丝。

所以PES与PS通常设计成内压式，如Norit,Hydracap,Koch 等，PES与PS对进水的要求相对较高，需要进水更干净。

另外，PES 与PS的超滤通常不设计风机气洗，更重要的原因是造成断丝（刚性材料）。

若有厂家宣称设计风机气洗或者外压式，工程公司或业主需要小心；4. 就跨膜压差（TMP-Transfer Membrane Pressure）来说，越低的跨膜压差意味着清洗越容易；5. 就抗污染能力而言，PAN比较好；PES与PS次之；6. 就材料的抗拉伸强度而言，PVDF，PES及PS比较好，PAN次之；7. PAN与PVDF通常都可以设计成外压式，配风机气洗；但Omexell例外，以前的设计没有风机气洗，最近据说有风机的设计，但是否稳定，还需要时间考验；8. 就价格而言，PAN比PVDF、PES及PS要便宜很多；综合来讲，不管经济成本上，还是技术层面上，PAN的优势是在地表水及非重度污染的水处理中；PVDF，PES及PS更适合于废水处理。

每种材料膜的生产厂家都竭力避免材料的缺点，尽可能进行材料的改性。