A. 凈水器過濾的原理和能過濾什麼東西
級配石英砂的物理過濾;陽離子的活性吸附(硬水軟化);膜的滲透、銀離子或紫外的殺菌。
B. 管道超濾能過濾帶油性的水嗎
你指的應該是膜過濾吧。
一般超濾都是0.1μm以內,孔徑分布都在0.1以下。
理論上和實際工況版下,是可以過權濾含油水的,但是的從材質和使用壽命考慮。
如果是有機管式膜,大多數都親油,所以油性水會很快污染其膜層,造成污染和維護清洗頻率縮短,無機膜如陶瓷膜,雖然疏油,但是得看含油多少,如果含油較多,也會產生一定影響。
所以一般情況都會在過濾前先加一個油水分離器,這樣過濾效果和使用壽命都會得到好處。
希望對你有點幫助!
C. 超濾膜過濾的原理是
超濾超濾是復一種與膜孔徑大小制相關的篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的目的。參見下圖。
D. 超濾的工作原理是什麼
超濾的工作抄原理
超濾屬於襲一種分離技術,將壓力專為動力膜分離的過程,過濾的精度在0.01-0.005um的范圍之內。它可高效的去除水中的細菌、病毒、懸浮物、膠體等顆粒狀物質,已經廣泛應用於物質的分離、濃縮、提純等,效果非常好。同時在PH值為2-11的條件下能夠連續的使用。
超濾膜一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。
E. 超濾凈水器可以濾除農葯嗎
自己好好看看吧
一、但是超濾膜對有機物的去除效果很差,不能有效去除總有機碳和消毒副產物及其母體。
立升泉來得凈水器就是超濾機,都有個排廢水口,過濾精度超濾0.01(µm),是無法過濾金屬離子的,ro機時0.00001(µm)才可以過濾掉金屬離子,超濾機的出水量很大的。
超濾不能去除有機物和重金屬、氨氮及其它的特種污染物如過量的鐵、錳、氟等,如果將微濾或超濾作為優質飲用水生產的終端處理技術,則必須在前面布置相互協調統一的預處理系統,如除濁度、除鐵除錳、除有機物、除氟等的微絮凝過濾、錳砂濾池、活性炭濾池等。二、由於反滲透膜對水中各種物質「一刀切」式的去除能力,其生產的飲用水可稱為「安全飲用水」,並不能稱為優質飲用水。「安全」源於其對有害物質的去除程度在所有的膜技術中是最徹底的。目前,有些廠家在反滲透法生產的純水中添加礦物離子如鈣離子、鎂離子、鋅離子、硒離子等後上市,稱為「礦物質飲品」。另加,在有機物含量不高而又必須進行脫鹽的場合,利用反滲透膜對部分原水進行脫鹽處理,再將生產出的淡水與經過適當處理的原水按一定比例混合,亦可獲得所需要的優質飲用水三、
以下是一篇論文,很通俗地介紹了膜技術在飲用水生產中的應用!
摘要由於環境的原因及自來水廠傳統凈水工藝和給水管網本身存在的實際問題,導致城市自來水的現狀不容樂觀,因而導致了飲用水產業的飛速發展。本文論述當前桶裝或瓶裝飲用水生產中應用膜技術的現狀、優質飲用水的概念及優質飲用水生產中膜技術的選用和使用等問題。
關鍵詞飲用水膜技術優質飲用水近幾十年來,隨著現代化工業的迅速發展,環境污染日益加劇,各種有機化合物通過各種不同的途徑進入了人類環境特別是水環境。同時,由於自來水廠傳統給水工藝和給水管網本身存在的實際問題,導致城市自來水的現狀是:感官質量差、有機物含量高、常常具有致突變性。這一現狀刺激並加速了我國飲用水產業及給水深度處理技術的發展。與常規飲用水處理工藝相比,膜技術具有少投甚至不投加化學葯劑;佔地面積小;便於實現自動化等特點[1],已大量應用於城市自來水的深度處理上。本文論述當前桶裝或瓶裝飲用水生產中應用膜技術的現狀、優質飲用水的概念及優質飲用水生產中膜技術的選用和使用等問題。
1膜技術在飲用水深度處理中的應用范圍及概況
1.1微濾
微濾(MF)也可以稱為精過濾。可去除微米(10-6m)級的水中雜質,其濾膜的孔徑為0.05~5.00mm,凡大於孔徑的顆粒均可被截留,但孔徑增大則出水濁度隨之增加。根據原水水質,可經過預過濾以去除大顆粒防止膜過快堵塞,亦可視情況投加混凝劑或粉末活性炭,以生產有機物含量低的飲用水。但在生產高質量飲用水時,通常作為超濾、反滲透或納濾的預處理設施。而在生產高純水時,微濾常作為純水或超濾水生產時的末端處理,以去除剩餘在水中的痕量雜質。
目前,市場上的微濾膜多為平板膜折疊式濾芯,膜材料為聚丙烯(PP)或聚碸(PS)、尼龍等。聚碸膜的孔徑經常為0.45mm、0.2mm或更小,其孔徑分布均勻,水通量大,不易堵塞。而聚丙烯膜的過濾精度范圍廣,價格便宜,但精度差。
另外,無機精濾膜亦是應用在飲用水深度處理上的重要微濾技術之一,如陶瓷膜和預塗膜過濾。同濟大學開發成功的預塗膜過濾技術已成功應用於優質飲用水的生產。預塗膜過濾即先預塗成膜後,再靠膜的過濾作用使水澄清和凈化。預塗膜過濾器構造簡單、運轉費用低、預塗和反沖方便,是一種適用於飲用水深度凈化的經濟有效的精濾裝置。該過濾技術的特點包括:(1)採用天然無機礦物濾料,過濾精度高,濾後水的濁度可達到0Ntu,出水清澈透亮;(2)精濾膜可即時形成,即時反沖洗掉,操作壓力低;(3)膜孔徑、膜厚度和成膜材料可根據源水水質和濾後水質要求隨時調整,以滿足特殊源水水質和特殊要求。上述特點是其它膜濾技術難以做到的。
1.2超濾
超濾可以去除納米(10-9m)級或更大一些的顆粒雜質,可直接製取優質飲用水,也可作為反滲透或納濾的預處理設施。即使地表水濁度高到25Ntu,經超濾處理後的濁度可降低到0.04Ntu。由於細菌的尺寸通常為1~3mm,最小的病毒尺寸為0.03mm,因而超濾膜已經基本上可以完全去除細菌、病毒、賈第蟲和其它微生物,某種情況下可代替消毒工藝。但是超濾膜對有機物的去除效果很差,不能有效去除總有機碳和消毒副產物及其母體。
超濾膜一般為中空纖維膜或卷式膜。膜材料為聚碸或聚丙烯晴(PAN)。如日本東麗公司生產的PAN中空纖維膜,由於選擇了親水性強的膜材料,膜表面相對而言不易變臟,0.01mm的極小細孔復合構造能保證細菌、病毒等雜質的去除。
1.3反滲透
反滲透(RO)技術是電子、醫葯、化工等工業部門制備純水的主要技術之一,近年來卻被大量用於飲用水的深度處理。反滲透膜的孔徑僅約1~10埃,可以去除水中的幾乎一切物質包括各種懸浮物、膠體、無機鹽、有機物、細菌、病毒、熱源等。目前,應用於井水和地表水反滲透系統的膜元件絕大多數為卷式膜元件。與中空纖維和板框式相比較,卷式膜元件在抗污染能力、設備佔地面積、投資和運行費用等方面均具有優勢。商業用RO膜元件通常是4英寸(100mm)或8英寸(200mm)直徑,40英寸(1m)或60英寸(1.5m)長。一個加壓容器內通常可裝入1至8個這樣的膜元件。近年來,RO膜的材料從醋酸纖維素非對稱膜發展到用表面聚合技術製成的交聯芳香族聚醯胺膜。操作壓力也擴展到高壓(海水淡化)膜、中壓(醋酸纖維素膜)、低壓(復合)膜和超低壓(復合)膜。飲用水處理中應用的主要是低壓(復合)膜和超低壓(復合)膜,操作壓力為10~15kg/cm2。超低壓復合膜具有超低的運行壓力,操作壓力為10.5kg/cm2,但卻有著與其它復合膜相同的高脫鹽率和更高的水通量、更寬的水質適用范圍。因而大大節省了能源,降低了系統的運行費用,倍受用戶青睞。
1.4納濾
納濾(NF)[2]早期稱為「疏鬆」反滲透,其孔徑范圍在幾個納米左右,界於RO與UF之間。納濾膜較之反滲透膜有操作壓力低和處理水量大的特點,操作壓力僅為5~6kg/cm2。納濾膜對二價離子(例如Ca2+、Mg2+等)的去除率可在90%以上,對一價離子(Na+、Cl-等)約70%之內,根據進水中一、二價離子的組合情況總去除率約在85%左右。現在,納濾膜已製成專門去除有機物且表面帶負電荷的納濾膜,比軟化膜的產水量為高。膜本體帶電荷是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可去除無機鹽的重要原因。納濾膜對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差,而對二價或多價離子及分子量介於200~500之間的有機物有較高的去除率[3]。納濾膜不僅可以對水質軟化和適度脫鹽,而且可以去除THMFP、色度、細菌、病毒、溶解性有機污染物和鐵、錳、氨氮等。據悉,在美國已有超過40萬噸/日的納濾膜裝置用於苦鹹水淡化。納濾的操作和維護並不復雜,用於小型給水系統頗具吸引力。目前多數用於地下水的處理,可去除水中含有的硝酸鹽、有機氯、重金屬等有害雜質。在以地表水為水源時,採用微濾或超濾作為預處理的納濾系統。目前,飲用水深度處理中應用的主要為卷式芳香族聚醯胺類復合納濾膜。
2優質飲用水的概念
2.1目前市場上的桶(瓶)裝飲用水
優質飲用水的概念是在傳統水處理工藝不能滿足日益嚴重的水污染狀況,城市自來水水質不盡人意的情況下出現的。目前,我國尚無專供飲用的桶裝或管道進戶式優質飲用水水質標准。我國國家技術監督局和國家衛生部曾分別於98年4月發布了《瓶裝飲用純凈水》GB17323——1998和《瓶裝飲用純凈水衛生標准》GB17324—1998,其規定的「瓶裝飲用純凈水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原料,通過電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法及其它適當的加工方法製得的,密封於容器中且不含任何添加物可直接飲用的水」。標准中明確規定瓶裝飲用純凈水的電導率≤10us/cm,因而瓶裝飲用純凈水實際上為飲用純水,在去除原水中有毒有害物質的同時,亦將其中的礦物質一並去除了。
目前,市場上流通的桶裝飲用水可分為含有礦物質、微量元素的和基本不含有礦物質、微量元素的兩類,價格亦相差很大,這是水處理工藝本身的特點和成本等決定的。鑒於這一實際情況,上海市技術監督局將上海市場上流通的專供飲用的水分為「飲用凈水」和「飲用純水」兩種,並於97年在全國率先發布了地方標准。
上海市地方標准《飲用凈水》和《飲用純水》中對這兩類水的定義分別為:「飲用凈水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原水,經過深度處理方法製得的,保留了生活飲用水中部分礦物質的可直接飲用的水」。「飲用純水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原水,採用反滲透法、蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其它適當的加工方法去除水中礦物質、有機成分、有害物質及微生物等加工製得的,且不含任何添加物,可直接飲用的水」,因而上海市地方標准規定的「飲用純水」在含義上實際等同於國家標准規定的「瓶裝飲用純凈水」。
2.2優質飲用水的概念
優質飲用水即健康飲用水。綜合國內外醫學界和水處理界的觀點,可認為優質飲用水應是盡最大可能地去除原水中的有毒有害物質特別是有機污染物,同時又保留原水中的微量元素和礦物質的水[4]。美國M.Fox博士認為飲用水最主要的問題是氯、有機化合物、消毒副產物和鉛,最理想的凈水器是能有效解決這些問題,並保留水中對人體健康有益的鈣、鎂之類的元素。在他的新書《健康的水》中,他認為健康飲用水應符合下列指標:硬度170mg/L左右,總溶解固體300mg/L左右並偏鹼性。
3膜技術與優質飲用水的生產
可直接用於優質飲用水生產的膜技術為微濾、超濾和納濾。由於反滲透膜對水中各種物質「一刀切」式的去除能力,其生產的飲用水可稱為「安全飲用水」,並不能稱為優質飲用水。「安全」源於其對有害物質的去除程度在所有的膜技術中是最徹底的。目前,有些廠家在反滲透法生產的純水中添加礦物離子如鈣離子、鎂離子、鋅離子、硒離子等後上市,稱為「礦物質飲品」。另加,在有機物含量不高而又必須進行脫鹽的場合,利用反滲透膜對部分原水進行脫鹽處理,再將生產出的淡水與經過適當處理的原水按一定比例混合,亦可獲得所需要的優質飲用水。
鑒於微濾和超濾不能去除有機物和重金屬、氨氮及其它的特種污染物如過量的鐵、錳、氟等,如果將微濾或超濾作為優質飲用水生產的終端處理技術,則必須在前面布置相互協調統一的預處理系統,如除濁度、除鐵除錳、除有機物、除氟等的微絮凝過濾、錳砂濾池、活性炭濾池等。
相對而言,納濾膜本身的特點決定了它既能有效去除原水中的有害物質如有機物、重金屬、細菌、病毒等,又能部分脫鹽、去硬度等,從而保留了原水中的部分礦物質。納濾可在低壓力下運行,與反滲透相比,可以節約能耗40—50%。出水的優良水質、對水中雜質的選擇性脫除作用及操作壓力低將使納濾在優質飲用水生產中愈來愈受重視。
從設備成本和運行成本來看,由於反滲透膜的操作壓力高、水通量比納濾膜小,因而,膜技術應用於飲用水處理的成本由高到低的次序是:反滲透、納濾、超濾、微濾。
卷式芳香族聚醯胺類復合納濾膜和復合反滲透膜對進水水質的要求是一樣的(表1)。納濾膜和反滲透膜前面預處理的目的在於改善進水水質,防止原水中太多的雜質對膜造成污染或在膜表面很快結垢,以確保膜的水通量和脫鹽率等指標,減少對膜的清洗,延長膜的使用壽命。在小型和中型飲水處理系統中,可選用的預處理系統包括微絮凝過濾、砂濾或錳砂過濾、活性吸附、軟水器、精濾和pH控制等。將進水的pH調整到6,可有效預防碳酸鈣、磷酸鈣等在膜表面沉積。當原水中的有機物含量過高時,還可投加粉末活性炭預處理,以增加整個系統的總有機碳和三鹵甲烷形成潛力(THMFP)的去除率。
表1反滲透和納濾對進水水質要求
項目要求值
PH2~11
濁度(NTU)<1.0,最好<0.3
SDI<5.0,最好<3.0
余氯(mg/l)<0.1
總有機炭(mg/l)<2.0
鐵(mg/l)<0.1
膜技術應用於飲用水處理時的另一個問題是微生物污染。超濾膜、納濾膜、反滲透膜及精細微濾膜被微生物污染後,會導致膜產水量和脫鹽率下降。微生物所析出的產物可吸附在膜的表面上,因此用水、氣反沖洗或簡單的化學處理方法不可能完全恢復所減少的水通量,因而會使膜提前報廢。膜被微生物污染後,亦會導致水中出現大量細菌,影響水質。日久天長,還會在其後的管道、水箱等處生成菌膠團。由於有些膜材料對余氯的氧化性敏感,且加氯可能導致有機氯化物的生成,因而加氯控制微生物應慎審採用。最方便的方法是在常規處理之後、膜濾前設置紫外線殺菌器。M.Otaki等人曾試驗了紫外線殺菌控制聚乙烯中空纖維膜微生物污染的效果[5],結果表明,在沒有紫外線預處理的情況下,75天後膜的工作壓力從20KPa增加到100Kpa,而經紫外線預處理,160天後膜的工作壓力才增加到100Kpa。
4結論
膜的過濾精度、對水中有害物質的去除能力及易於實現自動化等特點已使膜技術成為飲用水深度處理中不可缺少的環節。在優質飲用水的生產中,不管是否依靠膜來去除有機物、鹽分、硬度及細菌、病毒等,最起碼也需要膜技術如微濾作為終端處理來保證優質飲用水清澈透亮。很顯然,超濾膜、納濾膜及精細微濾膜應該成為優質飲用水生產中採用的膜技術。如需要部分脫鹽或部分軟化及更進一步去除原水中的有機污染物、重金屬或鐵、錳、氨氮等,則首選納濾膜。反滲透膜可生產「安全飲用水」及「瓶裝飲用純凈水」,也可在其生產的純水中添加礦物質或在某些特殊場合部分混合未經反滲透膜的水以用於優質飲用水的生產。四、凈水順序應該如下:步驟1:前過濾:PP棉(泥沙、鐵銹)步驟2:離子交換過濾:樹脂(軟化水、調節酸鹼度、吸附重金屬離子、硝酸根離子)----飲用水還是加上它,吸附一下重金屬離子為好步驟3:活性炭過濾:(吸附氯、有機雜質、殺蟲劑)步驟4:後強化過濾PS:只有酸鹼度需要說一下,軟化水樹脂一般分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩種,分別吸附陽離子如Ca、Mg和陰離子如NO3、SO4。經陽離子處理的水呈鹼性,經陰離子處理的水呈酸性陽離子樹脂,吸附陽離子Ca、Mg,鹼性軟化水,適合飲用(弱鹼水有益健康)、洗菜(其實沒啥用,強鹼才能除農葯)、做飯、泡茶;洗衣(洗衣粉中有消滅Ca離子的軟化劑,我們再幫幫它)、澆花。陰離子樹脂,吸附陰離子NO3、SO4,酸性軟化水,適合洗臉、洗澡(因為人的皮膚PH=5.5)、清潔器皿、擦拭傢俱。PS2:如果直接用自來水管的水,在煮水時,應注意不要讓它煮沸,冒泡即可,這樣既可以將水中的細菌殺死,又不至於產生氯化物等有害物質。如果使用家用凈化器處理過的自來水,在水燒開後,揭開蓋子讓水沸騰3分鍾再熄火,這樣可以使大部分有害物質隨水蒸氣溢出。以上這些都是上網,在幾角旮旯查的,匯總了一下。樹脂的品質決定了軟化的效果,目前市場上存在3種樹脂分別用於水處理的不同行業。工業樹脂顏色銀黃色顆粒較大,這種樹脂最早用於大型鍋爐水處理設備,但是隨著鍋爐用水水平的不斷提高,現在基本已經被淘汰。第二種是食品級樹脂,這種樹脂的出水可直接用於食品工廠等水處理設備,現在大多數的軟水機還在選用這種食品級樹脂。第三種是飲用水級樹脂,這種樹脂在我國剛剛興起,這種樹脂英文名字AMBERLITESR1L是美國羅門哈斯公司開發和生產的。根據目前中國市場中的大多數離子交換樹脂,AMBERLITESR1L的突出特點是更加安全和衛生,因為AMBERLITESR1L在生產過程中不使用任何有害溶劑,嚴格按照特殊工藝製造,不含苯及其他對人體有害的溶出物,是世界上最昂貴的離子交換樹脂。同時這種樹脂也作了防偽處理咖啡色。
水質的硬度高低取決於水中鈣鎂離子的多少,AMBERLITESR1L樹脂可以最大限度的吸附硬水中的鈣鎂離子,當樹脂吸附飽和後,利用再生鹽液對樹脂進行還原再生,使樹脂恢復活性,軟水機就可以反復對硬水進行軟化。
F. 超濾管能慮含有DMSO的水溶液嗎
現在的膜過濾技術包括「氣膜」和「液膜」,不管是氣膜還是液膜,他們都不是單一的進行「分子過濾或顆粒過濾」,同時還有「選擇過濾」,選擇過濾是利用超濾管的選擇特性來分離兩種物質,而不像分子過濾一樣只區分大小,選擇過濾區分的是不同特性的物質。所以說,超濾是可以過濾等尺寸不同物質分子的。
G. 管道超濾機能否去除水垢
准確的答案是不能。原因:
1、超濾的原理就像工地上沙子過濾篩子一樣,是篩分原理,回是以壓力為推答動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000A°之間。通俗的說就是留下大的,通過小的。這種方式能過濾到99%的有機物。
2、水垢的成分一般是水中的鈣鎂離子的沉降物,從他們的粒徑上講要更小,不是超濾的過濾范圍。
解決水垢的辦法:
1、軟水器,一般市面上賣的簡單的立式的不銹鋼管道式過濾。裡面裝填的是鈉離子樹脂,原理就是通過鈉離子來替換水中的鈣鎂離子。
2、反滲透,市面上主流的家用凈水裝置。不錯的。
H. 超濾凈水器為什麼去不掉水裡的臭雞蛋味
不知復道你現在有沒制有用超濾凈水器?愛佳爾凈水器在凈水處理行業有著近十年的經驗,在這里我簡單說一下超濾技術,它過濾精度在0.001-0.1微米,是一種利用壓差的膜法分離技術,可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質,並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。
超濾工藝中水的回收率高達95%以上,並且可方便的實現沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對較長。
像你所說的問題,我估計是原水有問題,也就是通過超濾膜處理後的水基本沒改變水原來的特性,主要的原因:第一是超濾膜失效,第二是後置活性炭過濾器過了污堵極限,這樣會加深對原水的污染。
可以嘗試更換濾和活性炭,或者安裝RO純水機,如有疑問可咨詢:400-678-9098 ,希望能對你有所幫助。
I. 超濾膜過濾原理是什麼
超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
J. 凈水器中的超濾的功能和特性是什麼
超濾膜是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。 以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。 我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。 超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。 超濾膜的材料: 聚丙烯腈 英文簡寫:PAN 聚丙烯腈是由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。 聚丙烯腈外觀為白色粉末狀,密度為1.14~1.15g/cm ,加熱至220~300℃時軟化並發生分解。 聚丙烯腈主要用於製造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿製的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司於20世紀40年代研製成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸),因染色困難、易原纖化,一直未投入工業化生產。後來在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上,腈綸才得以實現工業化生產。各個國家有不同的商品名,如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸,英國有考特爾,日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3,標准回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點是蓬鬆性和保暖性好,手感柔軟,並具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維,俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機織物,尤其適宜作室內裝飾布,如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料,例如PAN基活性炭。 超濾膜的分類 超濾膜根據膜材料的不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜。有機膜主要是由高分子材料製成,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚偏氟乙烯等等。根據膜形狀的不同,可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維膜等。 無機膜中,陶瓷超濾膜在家用凈水器中應用比較多。陶瓷膜壽命長,耐腐蝕,但出水有土味,影響口感。同時陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纖維超濾膜由於其填充密度大,有效膜面積大,純水通量高,操作簡單易清洗等優勢,被廣泛應用於家用凈水行業。目前,市面上家用凈水器用的膜基本上都是中空纖維膜,這證明了中空纖維膜的廣泛應用前景,是大家公認的好濾材。 超濾膜過濾原理 [1]超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。 在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多, 其計算公式為: S內=πdL×n S外=πDL×n 其中:S內為膜絲總內表面積,d為超濾膜絲的內徑; S外為膜絲總外表面積,D為超濾膜絲的外徑; L為超濾膜絲的長度; n為超濾膜絲的根數。 內壓式和外壓式中空纖維超濾膜 一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成,一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜,毛細管式超濾膜因內徑較大,不易被大顆粒物質堵塞。 超濾膜技術在超濾設備中的應用 超濾設備[2],是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。超濾設備就是以超濾膜為核心產品對水質進行過濾。產出來的水就是我們通常所說的礦泉水。 超濾設備的工作原理:以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,所用操作壓差在0.1—0.5MPa。