Ⅰ 超滤膜元件根据外形特征可分为哪些类别
按超滤膜的外形特征可将超滤膜分为以下几种:
1.平板膜;
2.管式超滤膜,内径>lOnm;
3.毛细管式超滤膜,内径O.50~10.00nm;
4.中空纤维超滤膜,内径<0.5nm;
5.多孔超滤膜。
Ⅱ 内压超滤膜和外压超滤膜有何区别
超滤膜按结构,只有两种,一种是外压式超滤膜组件,另一种是内压式超滤膜组件。
外压式与内压式区别
中空纤维膜以其无可比拟的优势成为超滤的最主要形式。根据致密层位置不同,中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜两种。
外压式膜的进水流道在膜丝和膜壳内壁之间,膜丝存在一定的自由活动空间,因而更适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况;
内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔,为防止堵塞,对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制,因而适合于原水水质较好的工况。
外压式运行原理
原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空丝的外部。
在超滤膜组件中,中空纤维膜丝内腔空间是固定的,而膜丝之间存在着自由活动的空间。因此采用外压式进水方式,对于进水最大颗粒尺寸的限制以及进水悬浮物浓度的限制都更宽松,因而大大降低了过滤流道被堵塞的风险或几率。例如类似外压式结构的膜生物反应器(MBR),可对高悬浮物污水直接进行处理。同时,由于膜丝之间存在的自由活动空间,外压式超滤可以采用最廉价、高效的和环保的气擦洗方式对超滤膜进行清洗;而内压式则不能或者不建议采用气擦洗方式,而往往必须采用频繁的化学加强反洗或化学清洗来缓解污染的问题。
内压式运行原理
即原液先进入超滤膜中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空丝的内部,由另一端流出。
Ⅲ 超滤膜有哪几种材料啊哪种材料最好
1. PAN(聚丙烯腈)超滤膜采用亲水性材料制成,具有良好的透水性能和耐光、耐气候性。其截留分子量稳定在10万左右,耐酸碱性适中(PH2-10),适用于水质较好、有机物含量较低的水处理场合。
2. PVC(聚氯乙烯)超滤膜以聚氯乙烯为原料,这种材料成本低廉,应用广泛。聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末,通过添加不同的添加剂,可以制成不同性能的塑料产品。在超滤膜生产中,PVC因其化学稳定性高、耐强酸碱、使用寿命长等特点,成为优质的超滤膜丝原材料。PVC在生产过程中会加入稳定剂,而加入铅盐等有毒稳定剂的数量极少,确保了PVC超滤膜的安全性。在净水市场上,PVC超滤膜得到了良好的应用。
3. PES(聚醚砜)超滤膜由具有较强热稳定性和抗氧化性的PES材料制成,适用于超滤膜的制备。PES超滤膜不仅具有良好的化学稳定性和热稳定性,还能有效去除蛋白质等物质,使用寿命长。它广泛应用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩,以及食品、医药加工等领域。
4. PP(聚丙烯)超滤膜是超滤技术中先进的一种,采用聚丙烯材料制成。中空纤维的外径为450-460μm,内径为350-360μm,管壁厚度为50μm,属于热相拉伸膜。截留分子量在5-10万之间。超滤是动态过滤过程,原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,形成外压式或内压式。聚丙烯超滤膜具有抗污染性高、可长期连续运行等特点。
5. PS(聚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和耐酸碱性能(PH2-13),透水性能好,强度在有机高分子材料制成的膜中较高(爆破压力>0.6Mpa),使用寿命长,正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000)特别适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯,截留性能稳定。
6. PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜是通过相转化法制备的,具有良好的耐热性和化学稳定性,能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒;能耐受多种有机、无机溶剂,包括强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等。该膜具有负静电性和疏水性,适用于液体除菌、除微粒,以及气体除湿、除尘、除菌过滤,是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离的理想材料。
Ⅳ 超滤原理的超滤
⑴原理
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。
⑵超滤膜与超滤装置
①超滤膜的种类:
常用的超滤膜有:醋酸纤维素膜,聚砜膜,聚酰胺膜
②超滤装置:主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等,与反渗透装置类似。
Ⅰ板框式超滤装置
优点:装置牢固,适合在广泛的压力范围内工作;流道间隙大小可调,原水流道不易被杂物堵塞;具有可拆性,清洗方便;通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。
缺点:装置较笨重;单位体积内的有效膜面积较小;膜的强度要求较高,一般做在无纺布上,以增强膜的机械性能。
Ⅱ管式超滤装置
优点:原液流道截留面积较大,不易堵塞;膜面的清洗比较容易,可化学清洗或擦洗。
缺点:单位体积内膜的充填密度较低,占地面积大;膜管的弯头及连接件多,设备安装费时。
Ⅲ卷式超滤装置
优点:单位体积内的有效膜面积较大,水在膜表面流动状态比较好,结构紧凑,占地面积较小。缺点:进水预处理要求严格,对所用的膜强度要求较高,使用过程中,一旦发现膜破损须更换新的膜元件。
Ⅳ中空纤维式超滤装置:
优点:单位体积内有效膜面积最大,工作效率最高,占地面积小。中空纤维无须支撑物。
缺点:膜的清洗较困难,只能用水力冲洗或化学清洗,不能用机械清洗,另外,中空纤维膜损坏后要更换整个组件。
③超滤工艺参数
主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。
在操作压力为0.11~0.6Mpa,温度小于60℃时,超滤膜的膜通量以1~500L/m2h为宜。影响膜通量的因素有:进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。
膜必须定期清洗,以延长膜的寿命,正常使用的膜的寿命为12~18个月。
④超滤在废水处理中的应用
如今已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。
超滤原理也是一种膜分离过程原理,超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。
超滤原理并不复杂。在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此,需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件,最大限度地减轻浓差极化的影响,使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。
a. 超滤与传统的预处理工艺相比,系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优,可满足各类反渗透装置的进水要求。
b. 合理地选择运行条件和清洗工艺,可完全控制超滤的浓差极化问题,使此预处理方法更可靠。
c.超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。
在超滤过程中,水深液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的深剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,随水流排出,成为深缩液。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。
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)具有单位溶器内充填密度高,占地面积小等优点。
超滤技术的优缺点
与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:
1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 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。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行,以压缩空气为动力,推动容器内的活塞前进,使样液形成内压,容器底部设有坚固的膜板。小于膜板孔径直径的小分子,受压力的作用被挤出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超滤开始时,由于溶质分子均匀地分布在溶液中,超滤的速度比较快。但是,随着小分子的不断排出,大分子被截留堆积在膜表面,浓度越来越高, 自下而上形成浓度梯度,这日才超滤速度就会逐渐减慢,这种现象称为浓度极化现象。为了克服浓度极化现象,增加流速,设计了几种超滤装置:
1. 无搅拌式超滤
这种装置比较简单,只是在密闭的容器中施加一定压力,使小分子和溶剂分子挤压出膜外,无搅拌装置浓度极化较为严重,只适合于浓度较稀的小量超滤。
2. 搅拌式超滤
搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上,超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器,小分子溶质和溶剂分子被排出膜外,大分子向滤膜表面堆积时,被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象,提高了超滤的速度。
4. 中空纤维超滤
由于膜板式超滤装置,截留面积有限,中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的,中空纤维毛细管,两端相通,管的内径一般在0.2mm左右,有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋,极大地增大了渗透的表面积,提高了超滤的速度。纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。
Ⅳ 陶氏膜一共有几种不同材质分别有什么优势吗
以陶氏超滤膜为例,共分为以下几大类:
1、纤维素酯类。主要有二醋酸纤维素(CA),三醋酸纤维素(CTA),混合纤维素(CA-CN)等。这类材料制造的超滤膜亲水性好,成孔性好,材料来源广泛、稳定,成本较低。但这种材料耐酸碱性能差,也不适用于酮类、酯类和有机溶剂。
2、聚砜类。如聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。用这种材料制膜,易成型,膜机械强度好,耐热、耐化学性能也较好,是目前用得较多的材料。
超滤膜
3、聚烯烃类。主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚砜相似,它的机械和化学性能较好。PAN的腈基是强极性基因,但PAN并不十分亲水,通常引入另一种共聚单体,以增加链的柔韧性和亲水性,从而改变其加工性。
4、氟材料。目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),这种材料的超滤膜具有较优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性性能,使用温度-40~260~C,可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用,但成本很高。
5、聚氯乙烯(PVC)。这种材料制造的超滤膜具有优良的机械强度和较佳的化学侵蚀性性能,材料来源广泛、稳定,成本适中,可以制造出优良的超滤膜,尤其是可以制造出在跨膜压差很低的条件下,单位膜面积产水量却很高的超滤膜。
6、其他材料除上述材料外,还有聚砜酰胺、聚醚酮、聚脂肪酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等。
Ⅵ 矿泉水用超滤膜分几种都有什么区别
【超滤膜根据膜材料的不同】分为:无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜版和金属膜权。
【有机膜】
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。市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜。
【无机膜】
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。
【按膜的外形特征可将超滤膜】分为:
①平板膜;
②管式超滤膜,孔径>lOnm;
③毛细管式超滤膜,孔径O.50~10.00nm;
④中空纤维超滤膜,孔径<0.5nm;
⑤多孔超滤膜。
峻峰