微滤又称为微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛分过程,在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒,操作压力为0.7-7kPa,原料液在压差作用下,其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离效果是膜的物理结构,孔的形状和大小。 超滤(简称UF)是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。超滤同反渗透技术类似,是以压力为推动力的膜分离技术。在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中,居于纳滤(NF)与微滤(MF)之间,截留分子量范围为50-500000道尔顿,相应膜孔径大小的近似值为501000A。 纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质,也可脱除无机盐的重要原因 目前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜,纳滤膜有如下特点: 1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子,故被命名为纳滤膜,截留物相对分子质量为200-1000 2、NF膜对二价或高价离子,特别是阴离子的截留率比较高,可大于98%,而对一价离子的截留率一般低于90% 3、NF膜的操作压力低,一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa 4、NF膜多数为荷电膜,因此,其截留特性不仅取决于膜孔大小,而且还有膜静电作用
2. 微滤与超滤的共同点和不同点,及其优缺点
微滤、超滤的区别
从膜的分离范围来看,微滤最适合液体介质的降浊、除菌处理,而超滤主要可用於对低分子溶解物与有机大分子的分离(通常是指分子量在500以上,106以下的大分子从溶液中分离)。对於反渗透水处理中的预处理来说是分离水中全部的有机物、微生物和胶体颗粒。
微滤和超滤的过滤过程通常是以直流过滤方式(包括表面过滤、深度过滤)和错流过滤方式进行的。微滤膜和超滤膜的差异最明显的是孔径不同,微滤膜一般指孔径在 0.02-0.1um,高度均匀,具有筛网特征的多孔固体连续相,而超滤的孔径似为0.002-0.2um,在进行分离时的压力也分别为0.01- 0.3Mpa和0.2-1.0Mpa。
超滤膜透过物质主要是水、溶剂、离子和小分子。
被截留物质主要是蛋白质、各类□、细菌、病毒、乳胶、微粒子、过滤精度为10-4cm~10-7cm利用超滤膜不同孔径对液体进行分离,其分子切割量(CWCO)一般为6000~50万,孔径为100nm(纳米)。
微滤膜透过物质主要是水、溶液和溶解物。被截留物质主要是悬浮物、细菌类、微粒子。过滤精密有0.2cm、0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm、和10.0cm。其在过滤领域里的重要特点是:
1. 使所有比网孔大的粒子被全部拦截在膜的表面,克服了常规过滤的深层过滤介质过滤达不到“绝对值”的要求,而微孔过滤膜是趋于“绝对值”过滤器的首选材料。
2. 孔径均匀,过滤精度高
微孔滤膜的孔径十分均匀,故为均孔膜,其与反渗透及超滤有明显的不同。其最大孔径与平均孔径的比值一般为3~4,孔径分布基本呈正态分布,因而常被作为起 保证作用的手段,过滤精度高,分离效率高。孔隙率高,流速快。微孔膜的微孔数绚达每平方釐米107~1011个孔,孔隙率在60%~90%之间,由於孔隙 率高,其对液体的过滤速度在同等过滤精度下,比常规过滤介质快40倍。
3. 厚度薄,吸附量小微孔膜的厚度一般为90~220um,与一般深层过滤介质比,只有它们的1/10,因而过滤速度高,过滤时对被滤物质的液体的吸附量极小。
4. 无介质脱落,不产生二次污染。微孔膜是均匀,连续的整体结构,没有一般的深层过滤介质可能产生滤材脱落的不足。
5. 颗粒容纳量小,易赌塞。微孔膜阻留颗粒大多数只限于膜表面,因而易被材料中与膜孔径大小相近的微粒或凝胶物质所堵塞。微滤和超滤在处理系统上视水质需要适当地采取预过滤。
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3. 刚安装的 美的纯水机(型号:MRO101A-5)为什么不出水
美的纯水机(型号:MRO101A-5)为什么不出水?------纯水机主要处理方式简介: 1. 粗滤:包括最初级的PP棉过滤和活性炭过滤两种形式。其中PP棉能滤掉水中较粗的颗粒物杂质、污泥、铁锈、胶体、悬浮颗粒等;活性炭包括了颗粒活性炭和碳棒活性炭,它能够去除更微小的一些杂质,如余氯、有机化合物等,并且能够使水质中的异味、异色及恶臭等现象得到进行明显改善,另外活性炭滤芯往往还被布置在净水过程的最后一个环节以调节PH值、改善口感。 2、超滤:超滤膜是一种对水体进行更高精度过滤的微孔膜,它可以采用陶瓷膜或超滤膜等多种形式来实现,超滤膜的孔径范围一般在几个纳米到0.5微米之间,孔径越小,过滤精度越高,所净化水质也约好。超滤能滤掉水中的细菌、硅胶体、病毒、碳黑酚、三卤甲烷以及所有在粗滤环节可以被分离掉的分离物。 3、反渗透膜(RO膜)过滤:反渗透膜也称逆渗透膜,是从上世纪80年代逐渐发展起来的一种高科技产品,它的特点是膜的孔径很小,一般在2个纳米以下,它的分离对象是溶解中的离子和分子量在几百以上的有机物,由于它的孔径极小,使得一个细菌要缩小上千倍,传染性病毒要缩小上百倍才有可能通过这种膜。 由于纯水机采用了反渗透膜过滤,由于膜的孔径极小,仅仅依靠正常的水压已不足以让水分子顺利通过该膜,所以与前两种过滤方式不同的是,它必须要借助微型电泵施加的压力才能正常工作,带有这种功能的净水设备必须要配有电源,并且被过滤掉的物质要随废水即时排除,所以要接有下水通道;并且由于其过滤速度很慢,家庭用的规格每小时只能获得10升以内的出水(相当于约半桶矿泉水),为保证在需要用水时能够立即出水,就需要配置一定容积的储水罐,使其在非用水时段里也能够自动制水。 4、离子交换:离子交换是应用在制取软水上的一种方式,与上述几种物理过滤的方式不同,它属于化学过程,软水机应用该反应过程将硬水中的钙镁离子浓度降低,从而获得适宜于沐浴、美容、洗衣等用途的生活用水,软水与净水是针对生活用水和饮用水这两个完全不同的用途。------由于纯水机采用了以上反渗透膜(RO膜)过滤处理方式。所以,打开出水开关时,出水量很少,几乎一点一滴的出水,而不像普通饮水机那样,打开出水开关就哗啦啦的出水哦。
4. 超滤膜过滤的原理是
超滤超滤是复一种与膜孔径大小制相关的筛分过程,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,因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。参见下图。
5. 超滤系统工艺流程图
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位容器内充填密度高,占地面积小等优点。以下是我为大家整理的关于超滤系统工艺流程图,给大家作为参考,欢迎阅读!
超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,故常被用作:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具[2] 。
滤膜
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
装置
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
废水处理
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理
净水器
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。
超滤厨饮用两用机:①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯,五级过滤设备多加了一个后置活性炭,六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。
配套设备
(1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加泵加压,以实现超滤膜分离作用,由于超滤膜的工作压力较低,一般小于O·7MPa,故在系统设计时,一般选用离心泵,选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质,其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本,其材质不能与原水中的成分产生任何反应,也不能有溶解现象。当原水的pH值为6.5~8.5时可选用铸铁泵体;当原水为海水时,应选耐海水腐蚀的塑料泵体;医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机,一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口排出,反冲洗后,马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出,为了加强清洗效果,顺冲时,可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢,在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂,否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量,流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计,主要是显示直观,价格低,一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察,一个是产水流量计,一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定,浮子流量计的选择通常选用的量程为1.5~2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时,必须严格按照设计参数进行操作,这需要系统的相关参数进行监控,其中主要的监控项目是水质、流量、压力,可以手动操作,也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行,对水压的监控可采用压力开关和压力表进行,对流量的控制可采用电子流量计进行监测,并将监测信号反馈到PLC中,然后来控制泵,阀门及清洗系统,从而实现系统的自动化。
6. 超滤膜主要有哪些优点和缺点
超滤膜主要具有以下优点:
1.回收率高,所得产品品质优良,可实现物料的高回效分答离、纯化及高倍数浓缩。系统制作材质采用卫生级管阀,现场清洁卫生,满足GMP或FDA生产规范要求。系统工艺设计先进,集成化程度高,结构紧凑,占地面积少,操作与维护简便,工人劳动强度低。
2.处理过程无相变,对物料中组成成分无任何不良影响,且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态,特别适用于热敏性物质的处理,完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端,有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。
3.超滤设备系统能耗低,生产周期短,与传统工艺设备相比,设备运行费用低,能有效降低生产成本,提高企业经济效益。
4.操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
超滤膜缺点:
超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。超滤膜的缺点是膜更换费用较高,技术设备投资很大。
7. 超滤膜可以清洗吗
可以。来
超滤膜在运行相当长自的一段时间,在浓差极化影响下逐渐形成凝胶层和污染物沉积层,并在压力差的作用下慢慢被压实,使流体阻力显著增加,透水通量急剧下降,采用物理方法不能使通量恢复时,必须用化学清洗剂进行清洗。
对膜进行清洗时应当注意必须事先弄清楚污染物的组成及污染性质。这样才能采取有效的清洗方法。如能用清水冲洗,应尽量用清水冲洗。只有当清水冲洗达不到理想效果时,才考虑用化学清洗方法。
(7)超滤膜孔直径50到1000A扩展阅读:
超滤膜使用注意事项:
1、过滤系统所用组件数量是根据设计总透水量而定的。而每根组件所标称的每小时产水量是指纯水透水速率,是指采用纯水作测试介质,纯水对超滤膜不存在溶质引起的堵塞问题。测试温度25℃,测试压力为0.1MPa。
2、由多个组件构成的超滤系统实际透水速率为标称的90%左右,但由于装置的透水速率随运转时间而逐渐下降,但经清洗后基本上可以回复到一个相对稳定值,一般情况下稳定值只是初透水速率的60%左右。
3、超滤组件的透水量还受到温度、压力、料液浓度、给水浊度的影响,因此设计时必须考虑以上因素。
8. 超滤膜净水器好还是反渗透净水器好
区别一:RO反渗透净水效果更好
实际上,超滤和反渗透净水器的结构是相似的。它们在上半部都上配备了PP棉、活性炭和其他粗滤元件,最后的差别是在超滤膜、反渗透的过滤能力。超滤式净水器的过滤精度约为0.01-0.1微米,反渗透膜的过滤精度可达0.0001微米,这就好比孔径大小的筛子做对比,明显孔距更小的筛子过滤精度更高。
在过滤效果方面,超滤净水器可去除水中的铁锈、沉淀物、细菌、病毒、残余氯、异色气味,而反渗透净水器可进一步滤除重金属物质(如:汞、铅、铜、锌、无机砷),但人体所需的钙和镁离子也随废水一起排出。所以 RO反渗透净水器的输出几乎是纯净水。但是现在RO膜后端可增加弱碱滤芯,可向水中添加有益人体健康的微量元素,从而解决了这个问题。
区别二:RO反渗透净水器需要用电
反渗透净水器通过增加渗透压来实现纯水逆着自然渗透方向的反向运动。它需要高水压才能“推动”,因为中国自来水水压较小,所以RO反渗透净水器要用增压泵正常工作,因此许多反渗透净水器需要连接到主电源使用。但是不用担心,增压泵只在净水器工作时工作,功率也较低。
超滤净水器是物理类型的过滤。超滤净水器可以在水压达到标准的区域内通常无压力地过滤净化水。此外,一些超滤净水器采用单滤芯过滤滤器,其在空间占用和安装条件方面较低。
区别三:超滤净水器的出水流量较大
如果没有加压,RO反渗透净水器甚至不会为您生产纯净水,其精细的过滤结构将大大降低水流量。RO膜过水量越大,产水值也越高。例如,一般500G 的RO机出水量是1.3升/每分钟。而超滤不需要担心流动问题。它们的水输出一般为1.5升/每分钟。如果用水量大,水流量应该是乐观的。
区别四:RO反渗透净水器有废水率
因为RO膜的外表一些残留物质(如碳酸钙、硫酸钙、硅)就会在反渗透膜表面沉积下来,为了防止RO膜堵塞,就需要用水不断冲洗RO膜。因此你想获得纯净的健康水,你必须牺牲一定比例的废水。通常,超滤净水器的废水很少,但要记得定期更换净水器滤芯。
相反,反渗透净水器为了确保反渗透膜的寿命,增加废水比可以防止反渗透膜的结垢。通常,反渗透净水器的废水率从最早的5:1增长到2:1或甚至1:1,随着科学技术的不断发展,废水率将越来越低。同时,被称为“废水”的水也很干净,它的纯度高于原水,但低于纯水,可以用来洗衣服、拖地或冲厕所。
区别五:两种净水器的不同适用范围
如果您的家在恶劣的环境、水污染严重,请务必选择RO反渗透净水器(净水器)。净化效果非常好,非常彻底,其过滤精度非常高,只允许水分子通过,可以有效去除水中的铁锈、沉积物、大分子有机物、重金属、细菌、病毒等,出水是纯净水。然而,由于RO净水器需要使用电力并使用更多的水,因此成本会更高一些。
如果水质不是太差,食品级超滤净水器就行了。超滤净水器可去除水中的铁锈、沉积物、大分子有机物、细菌、病毒等,纯物理过滤、无电,只需要自来水压足够即可。
无论是RO反渗透净水器还是超滤净水器,它们都有优点和缺点。现在水资源受到污染的时代,安全才是我们首选需要考虑的问题。当然,如果您想购买适合自己的净水器,最重要的是根据您所在地的水质获得正确的净水效果。
9. 超滤膜能去除了水中的余氯吗
不能,不过只要是市政自来水出来的水余氯一般都不会超标,要是有余氯想去除,要用前置过滤器
10. 超滤膜能过滤掉水中的细菌和病毒吗
一般现在抄采用超滤膜或袭RO膜作为过滤介质的比较多。当然,这两样过滤膜出来的水都是可以达到无菌的,因为他们的过滤孔径都是比细菌小10倍以上,细菌经过膜的时候,是没办法钻过过滤孔的,这个原理就跟家里的蚊帐一样,因为蚊帐的孔一般都小于蚊子,这样蚊子就没办法进入里面,