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超滤的原理及应用

TAGS: 超滤

作者:admin时间:2017-07-27 14:22浏览:
(一)超滤的基本原理
超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的膜过滤过程,是一种以膜两侧压差为推动力,以机械筛分原理为基础理论的溶液分离过程。一般认为超滤这种筛分过程主要用来截留相对分子质量高于500的物质。在静压差的作用下,原料液中的溶剂和小分子的溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧,而大分子的溶质粒子组成被膜所阻截。超滤膜的选择透过性主要是因为膜上具有一定大小和形状的孔,其次。膜表面的化学性质也是影响超滤分离的重要因素。
(二)超滤膜
超滤所用的膜是非对称膜,其活性表面层有孔径为1~20nm的微孔,截留相对分子质量范围从500到500000左右,一般来讲,它能从水中分离相对分子质量大于数千的大分子、胶体物质、蛋白质、微粒等,被分离组分的直径大约为0.01~0.1ɥm,这相当于光学显微镜的分辨极限。超滤膜的透过速率范围通常为0.5~5m³/(㎡·d),使用的压力通常为0.1~0.6MPa。
另外,要求超滤膜能耐高温,pH的适用范围大,对有机溶液具有化学稳定性,并且具有足够的机械强度。
大多数超滤膜都是聚合物或共聚物的合成膜,主要有醋酸纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜等,它们使用的pH值范围依次是4~7.5、4~10和1~12.另外,聚丙烯腈也是一种很好的超滤膜材料。
一般商品超滤膜的透过能力以纯水的透过速率表示,并标明测定条件。通常用分子量代表分子大小以表示超滤膜的截留特征。切割分子量的定义和测定不是很严格,一般以分子量差异不大的溶质在不易形成浓差极化的操作条件下测定脱除率,将表面脱除率为90%~95%的溶质的分子量定义为切割分子量。 (
三)超滤设备和超滤的工艺流程
超滤设备和反渗透设备相似,主要有管式、板框式、螺旋卷式、和中空纤维等几种形式。
超滤的工艺流程可以分为间歇操作、连续操作、重过滤等三种形式。其中,间歇操作具有最大的通过速率,效率高,但处理量小。连续操作过程通常在部分循环下进行,回路中循环量常常比料液量大得多,主要用于大规模处理厂。重过滤常用小分子和大分子的分离。
在超滤过程中,不能滤过的残留物在膜表面凝聚,会形成浓差极化现象,使通水量急聚减少。为了减轻浓差极化现象,通常采用以下措施:
①提高进水流速,并采用较浅的浓侧流水道,促使被截留物质随水带走;
②适当提高水温,加速被截留物质的反扩散,并提高其生成凝胶的临界浓度;
③及时清除滤饼,定期洗涤超滤膜。
(四)超滤技术再废水处理中的应用 超滤在废水处理方面的应用很广,尤其是在工业废水的处理方面。比如,用于电泳涂漆废水、含油废水、含乙烯醇废水、纸浆废水、颜料和染色废水、放射性废水以及食品工业废水中回收蛋白质和淀粉等都十分有效。近十年来,国内外已经将超滤技术用于生活饮用水制备,推出了多种膜类家用净水器。
标签: 超滤
关键词:超滤
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