『壹』 净水器中的超滤的功能和特性是什么
超滤膜是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。 以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。 我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大的截留下来。可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超膜--这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢? 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。 超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。超滤膜的工业应用十分广泛,已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中;还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步,其筛选功能必将得到改进和加强,对人类社会的贡献也将越来越大。 超滤膜的材料: 聚丙烯腈 英文简写:PAN 聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。 聚丙烯腈外观为白色粉末状,密度为1.14~1.15g/cm ,加热至220~300℃时软化并发生分解。 聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚丙烯腈纤维的中国商品名。俗称人造羊毛。美国杜邦公司于20世纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维(商品名为奥纶),因染色困难、易原纤化,一直未投入工业化生产。后来在改善聚合物的可仿性和纤维的染色性的基础上,腈纶才得以实现工业化生产。各个国家有不同的商品名,如美国有奥纶、阿克利纶、克丽斯纶、泽弗纶,英国有考特尔,日本有毛丽龙、开司米纶、依克丝兰、贝丝纶等。腈纶密度一般为1.16~1.18克/厘米3,标准回潮率为1.0%~2.5%。纤维的特点是蓬松性和保暖性好,手感柔软,并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纤维,俗称人造羊毛;制毛线、针织物(纯纺或与羊毛混纺)和机织物,尤其适宜作室内装饰布,如窗帘等。在材料学中常以聚丙烯腈为基体来合成多空材料,例如PAN基活性炭。 超滤膜的分类 超滤膜根据膜材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜主要是由高分子材料制成,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同,可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。 无机膜中,陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长,耐腐蚀,但出水有土味,影响口感。同时陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大,有效膜面积大,纯水通量高,操作简单易清洗等优势,被广泛应用于家用净水行业。目前,市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜,这证明了中空纤维膜的广泛应用前景,是大家公认的好滤材。 超滤膜过滤原理 [1]超滤膜筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。 在单位膜丝面积产水量不变的情况下,滤芯装填的膜面积越大,则滤芯的总产水量越多, 其计算公式为: S内=πdL×n S外=πDL×n 其中:S内为膜丝总内表面积,d为超滤膜丝的内径; S外为膜丝总外表面积,D为超滤膜丝的外径; L为超滤膜丝的长度; n为超滤膜丝的根数。 内压式和外压式中空纤维超滤膜 一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成,一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。 超滤膜技术在超滤设备中的应用 超滤设备[2],是利用多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下,溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留,从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作,无相态变化,不产生二次污染。超滤设备就是以超滤膜为核心产品对水质进行过滤。产出来的水就是我们通常所说的矿泉水。 超滤设备的工作原理:以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。其分子切割量(CWCO)一般为6000到50万,孔径为100nm(纳米)。超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为10-200,能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,所用操作压差在0.1—0.5MPa。
纳滤是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为1纳米(0.001微米)而得名,纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间,它截留有机物的分子量大约为200~400左右,截留溶解性盐的能力为20~98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液,如氯化钠及氯化钙的脱除率为20~80%,而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为90~98%.纳滤膜一般用于去除地表水的有机物和色度,脱除井水的硬度及放射性镭,部分去除溶解性盐,浓缩食品以及分离药品中的有用物质等,纳滤膜两侧运行压差一般为3.16bar.
『叁』 10吨的中空超滤的参数
操作参数一般主要包括:流速、压力、压力降等。
流速。流速是指原液(供给水)在膜表面上的流动的线速度,是超滤系统中的超滤一项重要操作参数。流速较大时,不但造成能量的浪费和产生过大的压力降而且加速超滤膜分裂性能的衰退。反之,如果流速较小,截留物在膜表面形成的边界层厚度增大,引起浓度极化现象,既影响了透水速率,又影响了透水质量。较佳流速是根据实验来确定的。中空纤维超滤膜,在进水压力维持在0.2MPa以下时,内压膜的流速仅为0.1m/s,该流速的流型处在完全层流状态。外压膜可获得较大的流速。毛细管型超滤膜,当毛细管直径达3mm时,其流速可适当提高,对减少浓缩边界层有利。
压力和压力降。纤维超滤膜的工作压力范围为0.1-0.6MPa,处理溶液通常所使用的工作压力。分离不同分子量的物质,需要选用相应截留分子量的超滤膜,则操作压力也有所不同。一般塑壳中空纤维内压膜,外壳耐压强度小于0.3MPa,中空纤维耐压强度一般也低于0.3MPa,因而工作压力应低于0.2MPa,而膜的两侧压差应不大于0.1MPa。
在选择工作压力时除根据膜及外壳耐压强度为依据外,必须考虑膜的压密性,及膜的耐污染能力,压力越高透水量越大,相应被截留的物质在膜表面积聚越多,阻力越大,会引起透水速率的衰减。在可能的情况下,选择较低工作压力,对膜性能的充分发挥是有利的。
『肆』 超滤装置进出口压差超标或产水量显著减少,应采取什么措施
超滤装置运行有几个参数是需要主要的,表征着超滤装置运行正常与否。首先是版运行流量,产水量和浓水量。权其次是进水压力P1,产水压力P2,浓水压力P3。跨膜压差=P1-(P2+P3)/2,正常情况下跨膜压差应该是比较小的0.5-1.0bar。记录初始运行压力,当跨膜压差增加0.5-1.0bar,同时产水量肯定也会下降,5%-15%。这时候就是膜污堵了,要化学清洗。超滤膜污堵也有很多类型,无机物,有机物,微生物。这个跟原水的水质有关。无机物一般是用酸(盐酸等)来清洗,有机物和微生物是用次氯酸钠和氢氧化钠来清洗。浓度和化学品种类建议咨询膜厂家。
『伍』 超滤膜的跨膜压差定义是什么不是公式,是文字叙述形式的特指超滤膜的压差定义
跨膜压差也叫透膜压差(TMP),是指中空丝内侧平均给水压与渗透液压力之间的差值,回TMP=(给水压力+浓水答压力)/2-产水压力。
跨膜压差,TMP(Trans - Membrane Pressure Drop),膜设备运行参数,跨膜压差被定义为驱动水透过膜所需的压力,为进水压力和过滤压力的差值,孔径较小的膜所需的跨膜压差也较大,在水温较低、通量较高以及发生污染时,跨膜压差也较高。
超滤为一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。
『陆』 超滤膜为什么有最大进水压力和跨膜压差
内外压差很小,把系统压力搞这么大,你这是准备让组件整个爆开么,进水压力是保证初始端的膜不破裂,跨膜压差是防止出口端不出现负压,不造成进水压不大,反被负压抽爆掉,明白了没?
『柒』 超滤膜问题
一般的超滤膜的主要分离对象是分子量300~300000的大分子以及细菌、病毒、回胶体等微粒,超滤膜孔径答5纳米~0.1微米,操作压力0.1~1.0 MPa。超滤可在低压下进行。水和溶质的通量分别为:
Jw=(Pw/dm)dP
Js=(Ps/dm)(Cb-Cf)
式中:Jw——水透过超滤膜的通量,cm^3/(m^2.s);Pw——膜对水的透过特性,cm^2(s.Pa);dm——膜厚度,cm;dP——膜两侧的压差。Js——溶质透过超滤膜的通量,mg/cm^2.s);Ps——膜对溶质的的透过手性,cm^2/s;Cb——主体溶液(进水)的溶质浓度,mg/cm^3;Cf——滤过液(出水)的溶质浓度,mg/cm^3;
『捌』 1000净水机膜后压力多少正常
通常我们的超滤净水系统的工作压力范
围是0.1~06MPa,这个范围就是泛指
在超滤的定燃者义域内,处理溶液通常所使
用的工作压力。
分离不同分子量的亩段姿物质,需要选用相应
截留分 子量的超滤迅绝膜,则操作压力就会
有所不同。一般塑壳中空纤维内压膜,
外壳耐压强度小于03MPa,中空纤维
耐压强度一般也会低于0.3MPa,因此
工作压力应低于02MPa,而膜的两侧
压差应不大于0. 1MPa。外压中空纤纱
『玖』 反渗透膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜,四种膜各自的优点及优势 不要百度百科上的,都看过了
反渗透精度要比超滤和微滤高 也就是过滤的更加细致 不过因为精度高 所以对水压有要内求 出水量小 有废水 一般容需要储水罐和增压泵 可以作到基本完全脱盐
也就是类似的蒸馏水了 常喝蒸馏水对人体不见的好
纳滤精度在反渗透和超滤之间 不过要求的设备成本高 一般很少用
超滤一般作为净水器所用 出水量适中 也可以过滤掉绝大多数有害物质 也保留些许矿物质 成本也低 设备安装方便 对水压没有什么要求
微滤和其他几个差不多 没有什么特点