① 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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② 超滤分离大分子化合物中流量过大有什么影响
以专业的角度来说,泵提供的流量实际上就是为膜表面提供一定的膜面流速,膜面专流速(m/s)=膜管内料属液的流量(m3/s)/膜管横截面积(m2);
任何膜的膜面流速都有一个最佳设计范围,低于这个膜面流速意味着膜的表面容易形成浓差极化层,从而影响膜的通量;适当的膜面流速将减轻膜的浓差极化现象,维持稳定的膜通量,降低膜表面的污染。
膜面流速并非越高越好,因为膜面流速高就意味着需要设计更大功率的泵提供流量,也就意味着能耗的上升。因此设计多大的流量取决于具体的膜。
③ 膜过滤是按大小筛选分子,为什么超滤是说分子量筛选,而微滤则是体积筛选
你这个问题算是找对人了。
1.“膜过滤是按大小筛选分子”这句话说的是不完全对版的。因为膜按照分离权物质的大小来分为微滤(0.1um以上,通常指0.2um以上)、超滤(0.1um一下)、纳滤和反渗透(离子级别,通常是10nm以下)。
2.“超滤”通常是用于分离和浓缩蛋白质\胶体。微滤通常用于细菌(0.2um膜)或者过滤微小颗粒(0.45um)。细菌和微小颗粒不是分子级别的,蛋白质的可以说是分子级别的。
换句话说吧,其实上面所说的超滤和微滤的孔径是用物理孔径来分的,这对于微滤来说是没有问题的,但是对于超滤来说,但说孔径是多少um是不合适的。因为在电镜下分析超滤的孔径是很困难的(即使是能观察到膜表面孔径也不能证明这个孔是通透的),现在在学术界通常用蛋白质\葡聚糖\聚乙二醇等来评价膜的过滤效果。这些评价物质是用分子量来标定的,比如对于牛血清蛋白(64000)的截留率为90%,那么就说这个超滤膜是6.4w。但是这个和孔径的具体关系并没有完全建立起来,这个问题比较复杂,就不细说了。
微滤就是小孔截住大颗粒物质,孔大小就用直径或者半径来表示,这个就没有必要多说了。
④ 万能的度友 有谁能帮帮我谈谈 对超滤膜的认识和了解。(越多越好) 谁能谈谈啊 100分奖励
超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。 以压力为驱动力,膜孔径为1~100nm,属非对称性膜类型。孔密度约10/cm,操作压力差为100~1000kPa,适用于脱除胶体级微粒和大分子,能分离浓度小于10%的溶液。
1. 超滤膜结构
这种高分子聚合膜具有不对称的微孔结构,分为两层:上层为功能层,具有致密微孔和拦截大分子的功能,其孔径为1~20nm;下层具有大通孔结构的支撑层,起增大膜强度的作用。
功能层较薄,透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型的组件,然后组装多个组件在一起应用,以增大过滤面积。膜的超滤过程在本质上是机械筛滤过程,膜表面孔隙的大小是最主要的控制因素。超过滤膜能分离的溶质(高分子或溶体)为1~30nm大小的分子,它排斥的物质除膜的特性外,还与物质分子的形状、大小、柔度及操作条件等有关。早期的超滤膜用玻璃纸、硝酸纤维膜等。
2. 超滤膜制作材料
通常由各种高分子材料制成,如醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类、聚酰胺类以及芳香族聚合物类等。
3. 超滤膜性能表征
性能用纯水透水率平方米·小时和截留分子量和截留百分率表示。纯水透过率越大越好,截留率一般要求>99%。高质量的超滤膜孔密度很大,孔径分布很窄。
4. 超滤膜应用领域
超滤膜已广泛用于工业废水和工艺水的深度处理,如化工、食品和医药工业中大分子物质的浓缩、纯化和分离,生物溶液的除菌,印染废水中染料的分离,石油化工废水中回收甘油,照相化学废水中回收银以及超纯水的制备等。此外,还可用于污泥浓缩脱水等。
⑤ 做超滤实验时,超滤膜上标的10KD、30KD单位如何对应分子的大小是否单位越大,超滤得到的物质分子越小
首先与超滤膜的材质有关,比如聚醚砜的和再生纤维的,同样是10KD的,截流能力专是不相同的属,一般要求在截流分析量的2倍-5倍以上方可实现良好的分离,同时不同公司的超滤膜本身应该有自己的说明的,参照说明要求即可。
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 哪些因素会影响超滤膜组件截留分子量
会影响超滤膜组件截留分子量的因素:
1、进水压版力对纳滤膜的影响
进水压力本身并权不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动纳滤膜的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2、进水TDS含盐量对纳滤膜的影响
渗透压是水中所含盐粉或有机物浓度的函数,含盐量越高渗透压也增加,进水压力不变的情况下,净压力将减小,产水量降低。透盐率正比于膜正反两侧盐浓度差,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
纳滤膜的应用非常广泛,在医疗、环保等等的行业都有所涉及,为了确保其应用性能的稳定性,应注意进水压力及进水TDS含盐量对纳滤膜的影响。
⑧ 影响超滤膜运行的因素有哪些
温度对产水量的影响:
温度对超滤膜系统的水分子的活性增强,粘滞性减小,故产水量增加。反之则产水量减少,因此即使是同一超滤膜系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的,温度与产水量的关系是成正比的。一般在允许的温度条件下,温度系统约为0.0215/1°C,即温度每上升一度,则相应的产水量增加2.15%,因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。
水质变化:
一方面,进水水质经由10μ过滤后,保证浊度小于1NTV,浓度不大于百分之五,且水温应在5至40摄氏度之间,压力应不大于0.2MPa,在此基础上,保证进水回收率在80%以上,酸碱度为2至13之间。另一方面,水质异常也是影响超滤出水量的重要条件,包括在雨季,原水中所蕴含的颗粒物、悬浮物会增多,使浊度达不到相关要求。加之进水的主要来源是地表水,所蕴含的有机物较多,在压力不均衡和连接不紧密的情况下会混入一定质量的生水,被截留于超滤膜表面,致使定期的清洁难以维持,直接导致超滤出水量降低。
操作压力对产水量的影响:
在低压时超滤膜的产水量与压力成正比关系,即产水量随着压力升高而升高,但当压力值超过0.3mpa时,即使压力再升高,其产水量的增加也很小,主要是由于在高压下超滤膜被压密而增加透水阻力所致,因此在超滤系统设计应注意;
超滤过程:
原水在管道内或管道外流动,小分子溶质及溶剂穿过膜逐渐形成超滤液,并降低浓度,成为浓缩液,从而实现小分子溶质和溶剂分离和浓缩。超滤过程具有动态性,且膜不易堵塞,但会随着运行时间的增加,产生吸附作用,使超滤膜表面形成残渣等物质。因此,超滤的各项特征是保证出水量的必要条件。
进水浑浊度对产水量的影响:
进水浊度越大时,超滤膜受到影响的产水量越少,而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞,在确定超滤膜产生量时也应考虑进水浊度的影响,一般可采用以下方法降低浊度的影响;
A、 增加前级预处理降低原水浊度;
B、 使用错流过滤方式,并降低系统回收率;
流速对产水量的影响:
流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显,流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降,这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的,因此在设计超滤系统流速时,一定要控制在给定的流速范围内,流速太慢影响超滤分离质量,容易形成浓差极化,太快则影响产水量。
⑨ 超滤管截留分子量与孔径之间的对应关系是怎样的
第一超滤管达不到100%的与孔径完全一致。任何滤膜都达不到和标称孔径完全内一致,只能是无限的接容近孔径。
其二分子量是质量,而孔径是长度单位,原则上不具有匹配性。原因是,标的物的结构会直接影响过滤精度。球状的和链状的,分子量相同,但是用相同孔径可以截住球状的,而链状的就会透过去。
因此,两者之间没有绝对的联系。
⑩ 超滤膜的原理是什么孔径与分子量之间有关系吗
超滤膜原理
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,在一定的专压力下,当属原液流过膜表面时,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。
超滤膜孔径与分子量之间的关系
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。