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科普知识系列-话说超滤

1什么是超滤膜?超滤(缩写UF)膜是高分子分离膜的一种。。。。。。。。分离机理重要靠膜孔径筛分,,,,,,工作道理如图所示

2019/10/29


  1什么是超滤膜?

  超滤(缩写UF)膜是高分子分离膜的一种。。。。。。。。分离机理重要靠膜孔径筛分,,,,,,工作道理如图所示:

  在膜的进水侧施加压力让给水沿膜表表流动,,,,,,水和幼分子物质透过膜孔成为透过液(产水),,,,,,被膜截留的颗粒物和大分子杂质则随浓缩水带出膜表表,,,,,,从而实现水的净化。。。。。。。。

  超滤有两种过滤方式:全量过滤和错流过滤。。。。。。。。若是和砂滤一样,,,,,,要进水全数变为产水,,,,,,浓缩水为零,,,,,,叫全量过滤。。。。。。。。若是进水中杂质较多,,,,,,必要将杂质随浓缩水陆续排出,,,,,,此种过滤方式称为错流过滤。。。。。。。。超滤时时选取错流方式运行。。。。。。。。

  2超滤膜的表表是什么样的?

  超滤膜的材质有聚丙烯PP,,,,,,聚氯乙烯PVC,,,,,,聚砜PS,,,,,,聚醚砜PES,,,,,,聚偏氟乙烯PVDF等多种高分子资料,,,,,,造成的超滤膜组件也有平板式,,,,,,管式,,,,,,中孔纤维式等多种大局,,,,,,但无论哪种膜材质的膜组件中的超滤膜都有与图2近似的膜断面结构:超滤膜是由极薄的表表分离皮层和较厚的多孔支持层组成,,,,,,分离皮层和多孔支持层是一次成形的。。。。。。。。因膜断面及两侧表表是不合称的,,,,,,故也称为非对称膜。。。。。。。。只管结构不合称,,,,,,但膜材质是一样的,,,,,,故又称为均质膜。。。。。。。。

  我公司超滤膜的SEM断面图

  3超滤膜重要机能指标有哪些?

  以水处置为例,,,,,,超滤膜机能重要分为产水能力和分离能力两部门。。。。。。。。

  ?超滤膜产水机能:

  1)膜面积,,,,,,现实使用的膜组件中的有效膜面积,,,,,,单元是m2。。。。。。。。

  2)膜装填密度,,,,,,单元体积膜组器(或膜池)体积内装填的膜面积,,,,,,单元m2/m3。。。。。。。。

  3)产水量,,,,,,单元功夫内透过膜的水流量,,,,,,单元是m3/h,,,,,,或m3/d.

  4)产水通量,,,,,,单元膜面积上的透过水量,,,,,,单元是L/m2/h,,,,,,或m/d

  把稳:由于水粘度受水温影响,,,,,,所以推算膜的产水量或产水通量时还必须注明水温。。。。。。。。

  5)透膜压差(TMP),,,,,,即膜两侧的压力差。。。。。。。。这是超滤过程的推动力。。。。。。。。单元是 kPa或bar。。。。。。。。推算公式:

  TMP=(P进水-P浓水)/2-P产水

  6)透水系数, 单元是L/m2/h/Kpa, @25℃。。。。。。。。

  推算公式:

  透(产)水通量=透水通量/透膜压差

  透水系数的物理意思为:在尺度25℃温度下,,,,,,单元功夫,,,,,,单元膜面积,,,,,,单元推动力下的透过水量。。。。。。。。透水系数是衡量超滤膜产水机能最性质的指标。。。。。。。。

  ?超滤膜分离机能

  1)截留分子量(MWCO),单元是路尔顿D。。。。。。。。

  超滤膜在划定前提下对某一已知分子量物质的截留率达到 90%时,,,,,,该物质的分子量为该超滤膜的截留分子量。。。。。。。。各类超滤膜的截留分子量领域为数百至上百万路尔顿,,,,,,截留分子量是超滤膜最根基的分离机能。。。。。。。。

  2)截留率,,,,,,超滤膜对特定组分的脱除能力,,,,,,单元为百分数 %。。。。。。。。

  推算公式:

  R=(1-Cp/Cf)×100%

  式中:R,,,,,,截留率;Cf,,,,,,Cp,,,,,,进料液和透过液中特定组分的浓度。。。。。。。。

  4查核超滤膜的指标有哪些?

  重要查核指标有三个:总悬浮物TSS、浊度(单元NTU)和SDI。。。。。。。。SDI是RO膜传染指数(早期叫淤泥密度指数),,,,,,是RO和NF膜进水前提的沉要查核指标,,,,,,超滤膜产水通常应达到 SDI<3.

  5超滤膜与微滤膜的区别?

  UF与MF都是过滤膜,,,,,,重要用于去除水(溶液)中的非溶化性杂质,,,,,,但UF膜比MF膜过滤精度更高。。。。。。。。MF分离精度是按膜孔径大幼评价,,,,,,而UF是按截留分子量大幼评价的。。。。。。。。当然UF的孔径幼于MF,,,,,,通常MF膜的孔径领域是0.1-0.5μm,,,,,,而UF膜的孔径领域是0.001-0.1μm。。。。。。。。

  6超滤膜与RO、NF的区别?

  ?RO和NF是脱盐膜,,,,,,重要职能是去除水(溶液)中的溶化性杂质。。。。。。。。而UF作为过滤膜重要去除非溶化性杂质,,,,,,不能脱盐。。。。。。。。污水生化处置用的MBR膜也多为超滤膜,,,,,,超滤膜作为水净化单元,,,,,,除独立使用表,,,,,,还常用于RO或NF膜的前处置。。。。。。。。

  ?由于UF膜不脱盐,,,,,,无需克服渗入压,,,,,,加上膜孔径的差距,,,,,,UF膜系统的运行压力远低于NF、RO膜系统。。。。。。。。

  ?UF膜的分离表皮层与支持层材质是一样的,,,,,,故UF膜是单质膜,,,,,,而主流RO膜为分离皮层与支持层材质分歧的复合膜,,,,,,其分离皮层是聚酰胺,,,,,,支持层为聚砜或聚醚砜等多孔膜。。。。。。。。

  7超滤膜的工业利用有哪些?

  ? 市政供水,,,,,,工业用水,,,,,,各类规模饮用水的深度净化处置。。。。。。。。

  ?反渗入、纳滤或电渗析的过滤前处置。。。。。。。。

  ?污水处置处置中的膜过滤和MBR膜过滤。。。。。。。。

  ?生物发酵,,,,,,造药,,,,,,食品等物料水溶液的浓缩,,,,,,分离,,,,,,提纯。。。。。。。。

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