超濾分離的特性

❶ 超濾的定義是什麼

rightleder 萊特.萊德超濾是以壓力為推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。中空纖維超濾器(膜)具有單位容器內充填密度高，佔地面積小等優點。

超濾是一種加壓膜分離技術，即在一定的壓力下，使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜，而使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。超濾原理並不復雜。在超濾過程中，由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。

❷ 膜分離法的主要特點

膜分離法的主要特點是無相變，能耗低，裝置規模根據處理量的要求可大可小回，而且設備答簡單，操作方便安全，啟動快，運行可靠性高，不污染環境，投資少，用途廣等優點。
*在常溫和低壓下進行分離與濃縮，因而能耗低，從而使設備的運行費用低。
*設備體積小、結構簡單，故投資費用低。
*膜分離過程只是簡單的加壓輸送液體，工藝流程簡單，易於操作管理。
*膜作為過濾介質是由高分子材料製成的均勻連續體，純物理方法過濾，物質在分離過程中不發生質的變化(即不影響物料的分子結構)。
高分子分離膜是用高分子材料製成的具有選擇性透過功能的半透性薄層物材料。主要有聚酸胺類，聚酸亞胺類，聚碸類，聚乙烯酸類，丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等。但大多數高分子材料均存在PO2和αO2/N2相互制約的關系且不耐高溫、易腐蝕等缺點。聚碸是一種機械性能優良、耐熱性好、耐微生物降解、價廉易得的膜材料。由於以聚碸製成的膜具有膜薄、內層孔隙率高且微孔規則等特點， 因而常作為氣體分離膜的基本材料。

❸ 透析，微濾，超濾，納濾，反滲透，電滲析，滲透氣化等膜分離技術各自的特點

1.透析（dialysis）是通過小分來子經過半源透膜擴散到水（或緩沖液）的原理；
2.微濾適用於細胞、細菌和微粒子的分離，在生物分離中，廣泛用於菌體的分離和濃縮，目標物質的大小范圍為0.01-10 μm，一般用於預處理；
3.超濾技術的優點是沒有相的轉變，無需添加任何強烈的化學物質，可以在低溫下操作，過濾速度較快，便於無菌處理等，一般用於預處理；
4.納濾 特點是能截留小分子的有機物並可同時透析出鹽，集濃縮與透析於一體；
操作壓力低，因為無機鹽能通過納米濾膜而透析，使得納米過濾的滲透壓遠比反滲透為低，所以納米過濾所需的外加壓力比反滲透低得多；
5.反滲透法具有設備構型緊湊，佔地面積小、單位體積產水量及能量消耗少等優點；
6.電滲析的特點時可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用、可以用於蔗糖等非電解質的提純，以除去其中的電解質、在原理上，電滲析器是一個帶有隔膜的電解池，可以利用電極上的氧化還原效率高；
7.滲透氣化對共沸物系和近沸物系等難分物系的分離, 顯示特有的優越性。

❹ 超濾技術應用蛋白質的分離有何優勢

優勢：血漿蛋白分離採用超濾技術能使得生產工藝設計和設備單簡化;縮短了生內產周期;減少污容染;大大降低生產成本,提高了效益。

正超濾具備了純化和濃縮雙重作用,所以在血漿蛋白分離上被廣泛應用於脫鹽、脫醇、濃縮,分離提純,去熱原等方面。

❺ 請比較說明微濾，超濾，納濾和反滲透等四種常用膜分離技術的異同點

微濾microfiltration以壓力為驅動力，分離0.1-1微米的微粒的過程，簡稱為MF
超濾ultrafiltration以壓力差為動力，膜孔徑約0.001-0.2微米的物理篩分過程，簡稱為UF
1，微濾和超濾同屬於微孔膜范疇，微孔過濾是一種物理篩分過程，其功能在於截留分子量為幾百至幾百萬的物質，包括大分子有機物，微生物等，而不是以脫鹽為目的。
2，微孔膜的孔徑為一個范圍值：微濾在0.1-1微米，超濾為0.001-0.2微米
3，在學術領域，微濾膜的過濾精度一般用孔徑表示，而超濾的過濾精度一般用切割分子量來表示
4，微濾和超濾的過程均以壓力為驅動力，用於溶液體系中的物質分離。
5，膜的材料分為有機高分子和無機高分子材料。
納濾：nanofiltration以壓力為驅動力，用於脫除二價及二價以上的多價離子和分子量200以上有機物的膜分離過程，簡稱為NF
1， 納濾技術是繼反滲透後出現的一種新的分離技術，其分離機理基本和反滲透一致。
2， 納濾理論精度為0.001-0.005微米，略大於反滲透，因此所需工作壓力低於反滲透，早期被稱為「鬆散反滲透」
3， 納濾的作用在於去除二價及二價以上離子和分子量200以上的物質，對一價離子的去除率較低，其綜合脫鹽率低於反滲透
反滲透reverse
osmosis在膜的進水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力，只允許溶液中水和某些組分選擇性透過，其他物質不能透過而被截留在表面的過程，簡稱RO
1，反滲透的概念始於滲透現象，當把只允許水透過的高分子半透膜作為介質，兩側分別是鹽水和純水時，由於純水測水的濃度高於鹽水測的濃度，純水將向鹽水側擴散透過，這種濃度差異導致的遷移過程，就是滲透，他是自然界中在生物體內存在的一個普遍現象。
2，反滲透是一種由人類創造力產生的非自然現象或一種水溶液分離技術，其原理是通過施加機械外壓，克服濃度差導致的逆向遷移的過程。
3， 反滲透僅適用於液相體系(水溶液體系)中溶質和溶劑的分離，在凈水器中運用較多。
4， 反滲透現象必須在外界壓力作用下發生，且壓力必須高於水溶液的滲透壓。

❻ 什麼是膜分離技術，類型及應用特點

膜分離技術的特點膜分離過程是一個高效、環保的分離過程，是多學科交叉的高新技術，在物理、化學和生物性質上呈現出各種各樣的特性，具有較多的優勢
。膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子范圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。
膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同(或稱為截留分子量)，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。
微濾(MF)又稱微孔過濾，它屬於精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。
對於微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。
超濾(UF)
是介於微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。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，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對於超濾而言，膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
納濾(NF)
是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術，
其截留分子量在80～1000的范圍內，孔徑為幾納米，因此稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性，其在制葯、生物化工、
食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾而言，膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵，通常截留率范圍在60～90%，相應截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行。
反滲透(RO)
是利用反滲透膜只能透過溶劑(通常是水)而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點
，而成為海水和苦鹹水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術.已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。

❼ COF改性的超濾膜有什麼特性

聚碸(PS)材質超濾膜典型特性: 具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性能優良(PH2-13),透水性能較好,強度在有機高分子材料製成的膜中最高,(爆破壓力＞0.6Mpa)，使用壽命長，正常使用在3年以上。聚碸外壓式中空纖維超濾膜（截留分子量6000-20000），尤其適用於特種行業（如生化、醫葯、化工等）的濃縮、分離、提純，截留性能穩定。 聚丙烯腈（PAN）材質超濾膜典型特性： 親水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐氣侯性，截留分子量穩定，耐酸鹼程度適中（PH2-10），尤其適用於水中有機物含量低，水質較差的場合，截留分子量5萬 改性聚碸（PSF）材質超濾膜典型特性： 採用獨特技術對聚碸材料進行了化學親水性改性，極大地提高了聚碸材質疏水性超濾膜的親水性效果，產品化學穩定性好，耐酸鹼性能優良（PH2-13），使用壽命長，通量高，抗污染能力大大增強，一旦膜絲通量下降，用簡單的反沖洗即可基本恢復原通量，節省清洗及反沖洗用水，設備運行費用低、低壓操作、能耗低、尤其適用於各種工業廢水、城市廢水、含油廢水、中水回用、飲用水處理及食品、醫葯、生化、化工、石化等行業濃縮、提純及特種分離用。截留分子量67000 聚偏氟乙烯（PVDF）材質親水性超濾膜典型特性： 強度較好、韌性高、耐氧化性能優良、耐污染程度高，一旦污染使通量下降，用干凈的水反洗或氣水反洗，通量基本可恢復原通量，耐酸鹼程度較好，PH2-12，適用於各種工業廢水、城市廢水、污水、含油廢水、中水回用及生化、醫葯、化工等行業特種分離用，是近幾年來污水工程上應用比較多的MBR的主要過濾材料，可做成柱狀的中空纖維式及簾式。截留分子量30000-100000。 聚醚碸與聚偏氟乙烯（PES/PVDF）合金膜典型特性： 該種合金膜綜合了聚醚碸（PES）與聚偏氟乙烯（PVDF）兩種膜材料的優點，既具有聚醚碸強度高、耐酸鹼范圍廣、耐高溫的優點，同時又具有PVDF耐化學物質，耐氧化、耐污染、易清洗的特點，是目前國內外技術含量水平較高的一種新式膜材料，尤其適用於各種工業廢水、污水、含油廢水、中水回用及生化、醫葯、化工、石化、食品等行業，亦可用作柱狀中空纖維式或簾式MBR的膜材料，纖維絲內徑即流體通道直徑可達1.8-1.9mm，可有效延長葯洗及清洗周期。截留分子量67000.

❽ 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。