① 微濾與超濾的共同點和不同點,及其優缺點
微濾、超濾的區別
從膜的分離范圍來看,微濾最適合液體介質的降濁、除菌處理,而超濾主要可用於對低分子溶解物與有機大分子的分離(通常是指分子量在500以上,106以下的大分子從溶液中分離)。對於反滲透水處理中的預處理來說是分離水中全部的有機物、微生物和膠體顆粒。
微濾和超濾的過濾過程通常是以直流過濾方式(包括表面過濾、深度過濾)和錯流過濾方式進行的。微濾膜和超濾膜的差異最明顯的是孔徑不同,微濾膜一般指孔徑在 0.02-0.1um,高度均勻,具有篩網特徵的多孔固體連續相,而超濾的孔徑似為0.002-0.2um,在進行分離時的壓力也分別為0.01- 0.3Mpa和0.2-1.0Mpa。
超濾膜透過物質主要是水、溶劑、離子和小分子。
被截留物質主要是蛋白質、各類□、細菌、病毒、乳膠、微粒子、過濾精度為10-4cm~10-7cm利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離,其分子切割量(CWCO)一般為6000~50萬,孔徑為100nm(納米)。
微濾膜透過物質主要是水、溶液和溶解物。被截留物質主要是懸浮物、細菌類、微粒子。過濾精密有0.2cm、0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm、和10.0cm。其在過濾領域里的重要特點是:
1. 使所有比網孔大的粒子被全部攔截在膜的表面,克服了常規過濾的深層過濾介質過濾達不到「絕對值」的要求,而微孔過濾膜是趨於「絕對值」過濾器的首選材料。
2. 孔徑均勻,過濾精度高
微孔濾膜的孔徑十分均勻,故為均孔膜,其與反滲透及超濾有明顯的不同。其最大孔徑與平均孔徑的比值一般為3~4,孔徑分布基本呈正態分布,因而常被作為起 保證作用的手段,過濾精度高,分離效率高。孔隙率高,流速快。微孔膜的微孔數絢達每平方釐米107~1011個孔,孔隙率在60%~90%之間,由於孔隙 率高,其對液體的過濾速度在同等過濾精度下,比常規過濾介質快40倍。
3. 厚度薄,吸附量小微孔膜的厚度一般為90~220um,與一般深層過濾介質比,只有它們的1/10,因而過濾速度高,過濾時對被濾物質的液體的吸附量極小。
4. 無介質脫落,不產生二次污染。微孔膜是均勻,連續的整體結構,沒有一般的深層過濾介質可能產生濾材脫落的不足。
5. 顆粒容納量小,易賭塞。微孔膜阻留顆粒大多數只限於膜表面,因而易被材料中與膜孔徑大小相近的微粒或凝膠物質所堵塞。微濾和超濾在處理系統上視水質需要適當地採取預過濾。
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② 超濾分離大分子化合物中流量過大有什麼影響
以專業的角度來說,泵提供的流量實際上就是為膜表面提供一定的膜面流速,膜面專流速(m/s)=膜管內料屬液的流量(m3/s)/膜管橫截面積(m2);
任何膜的膜面流速都有一個最佳設計范圍,低於這個膜面流速意味著膜的表面容易形成濃差極化層,從而影響膜的通量;適當的膜面流速將減輕膜的濃差極化現象,維持穩定的膜通量,降低膜表面的污染。
膜面流速並非越高越好,因為膜面流速高就意味著需要設計更大功率的泵提供流量,也就意味著能耗的上升。因此設計多大的流量取決於具體的膜。
③ 膜過濾是按大小篩選分子,為什麼超濾是說分子量篩選,而微濾則是體積篩選
你這個問題算是找對人了。
1.「膜過濾是按大小篩選分子」這句話說的是不完全對版的。因為膜按照分離權物質的大小來分為微濾(0.1um以上,通常指0.2um以上)、超濾(0.1um一下)、納濾和反滲透(離子級別,通常是10nm以下)。
2.「超濾」通常是用於分離和濃縮蛋白質\膠體。微濾通常用於細菌(0.2um膜)或者過濾微小顆粒(0.45um)。細菌和微小顆粒不是分子級別的,蛋白質的可以說是分子級別的。
換句話說吧,其實上面所說的超濾和微濾的孔徑是用物理孔徑來分的,這對於微濾來說是沒有問題的,但是對於超濾來說,但說孔徑是多少um是不合適的。因為在電鏡下分析超濾的孔徑是很困難的(即使是能觀察到膜表面孔徑也不能證明這個孔是通透的),現在在學術界通常用蛋白質\葡聚糖\聚乙二醇等來評價膜的過濾效果。這些評價物質是用分子量來標定的,比如對於牛血清蛋白(64000)的截留率為90%,那麼就說這個超濾膜是6.4w。但是這個和孔徑的具體關系並沒有完全建立起來,這個問題比較復雜,就不細說了。
微濾就是小孔截住大顆粒物質,孔大小就用直徑或者半徑來表示,這個就沒有必要多說了。
④ 萬能的度友 有誰能幫幫我談談 對超濾膜的認識和了解。(越多越好) 誰能談談啊 100分獎勵
超濾膜是一種用於超濾過程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜。 以壓力為驅動力,膜孔徑為1~100nm,屬非對稱性膜類型。孔密度約10/cm,操作壓力差為100~1000kPa,適用於脫除膠體級微粒和大分子,能分離濃度小於10%的溶液。
1. 超濾膜結構
這種高分子聚合膜具有不對稱的微孔結構,分為兩層:上層為功能層,具有緻密微孔和攔截大分子的功能,其孔徑為1~20nm;下層具有大通孔結構的支撐層,起增大膜強度的作用。
功能層較薄,透水通量大。一般先製成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型的組件,然後組裝多個組件在一起應用,以增大過濾面積。膜的超濾過程在本質上是機械篩濾過程,膜表面孔隙的大小是最主要的控制因素。超過濾膜能分離的溶質(高分子或溶體)為1~30nm大小的分子,它排斥的物質除膜的特性外,還與物質分子的形狀、大小、柔度及操作條件等有關。早期的超濾膜用玻璃紙、硝酸纖維膜等。
2. 超濾膜製作材料
通常由各種高分子材料製成,如醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚碸類、聚醯胺類以及芳香族聚合物類等。
3. 超濾膜性能表徵
性能用純水透水率平方米·小時和截留分子量和截留百分率表示。純水透過率越大越好,截留率一般要求>99%。高質量的超濾膜孔密度很大,孔徑分布很窄。
4. 超濾膜應用領域
超濾膜已廣泛用於工業廢水和工藝水的深度處理,如化工、食品和醫葯工業中大分子物質的濃縮、純化和分離,生物溶液的除菌,印染廢水中染料的分離,石油化工廢水中回收甘油,照相化學廢水中回收銀以及超純水的制備等。此外,還可用於污泥濃縮脫水等。
⑤ 做超濾實驗時,超濾膜上標的10KD、30KD單位如何對應分子的大小是否單位越大,超濾得到的物質分子越小
首先與超濾膜的材質有關,比如聚醚碸的和再生纖維的,同樣是10KD的,截流能力專是不相同的屬,一般要求在截流分析量的2倍-5倍以上方可實現良好的分離,同時不同公司的超濾膜本身應該有自己的說明的,參照說明要求即可。
⑥ 超濾膜主要有哪些優點和缺點
超濾膜主要具有以下優點:
1.回收率高,所得產品品質優良,可實現物料的高回效分答離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
2.處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。
3.超濾設備系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。
4.操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。
超濾膜缺點:
超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。超濾膜的缺點是膜更換費用較高,技術設備投資很大。
⑦ 哪些因素會影響超濾膜組件截留分子量
會影響超濾膜組件截留分子量的因素:
1、進水壓版力對納濾膜的影響
進水壓力本身並權不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動納濾膜的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由於過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。
2、進水TDS含鹽量對納濾膜的影響
滲透壓是水中所含鹽粉或有機物濃度的函數,含鹽量越高滲透壓也增加,進水壓力不變的情況下,凈壓力將減小,產水量降低。透鹽率正比於膜正反兩側鹽濃度差,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。
納濾膜的應用非常廣泛,在醫療、環保等等的行業都有所涉及,為了確保其應用性能的穩定性,應注意進水壓力及進水TDS含鹽量對納濾膜的影響。
⑧ 影響超濾膜運行的因素有哪些
溫度對產水量的影響:
溫度對超濾膜系統的水分子的活性增強,粘滯性減小,故產水量增加。反之則產水量減少,因此即使是同一超濾膜系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的,溫度與產水量的關系是成正比的。一般在允許的溫度條件下,溫度系統約為0.0215/1°C,即溫度每上升一度,則相應的產水量增加2.15%,因此可以使用調節水溫的方法來實現超濾系統的產水量的穩定一致。
水質變化:
一方面,進水水質經由10μ過濾後,保證濁度小於1NTV,濃度不大於百分之五,且水溫應在5至40攝氏度之間,壓力應不大於0.2MPa,在此基礎上,保證進水回收率在80%以上,酸鹼度為2至13之間。另一方面,水質異常也是影響超濾出水量的重要條件,包括在雨季,原水中所蘊含的顆粒物、懸浮物會增多,使濁度達不到相關要求。加之進水的主要來源是地表水,所蘊含的有機物較多,在壓力不均衡和連接不緊密的情況下會混入一定質量的生水,被截留於超濾膜表面,致使定期的清潔難以維持,直接導致超濾出水量降低。
操作壓力對產水量的影響:
在低壓時超濾膜的產水量與壓力成正比關系,即產水量隨著壓力升高而升高,但當壓力值超過0.3mpa時,即使壓力再升高,其產水量的增加也很小,主要是由於在高壓下超濾膜被壓密而增加透水阻力所致,因此在超濾系統設計應注意;
超濾過程:
原水在管道內或管道外流動,小分子溶質及溶劑穿過膜逐漸形成超濾液,並降低濃度,成為濃縮液,從而實現小分子溶質和溶劑分離和濃縮。超濾過程具有動態性,且膜不易堵塞,但會隨著運行時間的增加,產生吸附作用,使超濾膜表面形成殘渣等物質。因此,超濾的各項特徵是保證出水量的必要條件。
進水渾濁度對產水量的影響:
進水濁度越大時,超濾膜受到影響的產水量越少,而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞,在確定超濾膜產生量時也應考慮進水濁度的影響,一般可採用以下方法降低濁度的影響;
A、 增加前級預處理降低原水濁度;
B、 使用錯流過濾方式,並降低系統回收率;
流速對產水量的影響:
流速的變化對產水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯,流速過大時反而會導致膜組件的產水量下降,這主要是因為由於流速加快增加了組件壓力損失而造成的,因此在設計超濾系統流速時,一定要控制在給定的流速范圍內,流速太慢影響超濾分離質量,容易形成濃差極化,太快則影響產水量。
⑨ 超濾管截留分子量與孔徑之間的對應關系是怎樣的
第一超濾管達不到100%的與孔徑完全一致。任何濾膜都達不到和標稱孔徑完全內一致,只能是無限的接容近孔徑。
其二分子量是質量,而孔徑是長度單位,原則上不具有匹配性。原因是,標的物的結構會直接影響過濾精度。球狀的和鏈狀的,分子量相同,但是用相同孔徑可以截住球狀的,而鏈狀的就會透過去。
因此,兩者之間沒有絕對的聯系。
⑩ 超濾膜的原理是什麼孔徑與分子量之間有關系嗎
超濾膜原理
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,在一定的專壓力下,當屬原液流過膜表面時,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。
超濾膜孔徑與分子量之間的關系
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。