⑴ 膜分离的分离技术
第一、超滤膜分离方法。根据分子的形状和不同性质利用大气回压力的作用,将答其进行有效的筛选和分离。这项技术通过我国的多年研究和使用,除污效果显著,能有效的对污水中的病原体进行处理。因此超滤膜分离技术在我国各项污水处理中得到广泛的使用。
第二、纳滤膜分离方法。在20世纪70年代的中后期形成的纳滤膜分离技术就是在保证无机盐分离时不受电势和化学梯度的影响,通过(实际压力小于或等于1.5MPa)的作用将直径大约为1纳米的分子进行有效的筛选和分离,从而达到污水处理的效果。
第三、液膜分离方法。在20世纪60年代被提出一直到80年代中后期才被广泛应用的液膜分离技术,分为乳状液膜和支撑液膜,其中乳液液膜在污水处理技术中被广泛应用。第四、膜生物反应器。就是原水在进入生物反应器与生物发生充分反应之后,利用循环泵,使水流经膜组件,水得到排放的同时生物相又重新流入生物反应器,该技术是通过把膜件与生物反应器进行结合而形成的一种新型去污技术。
⑵ 制膜工艺中的热法和湿法有什么区别
您好!热法即热致相分离法,简称TIPS;湿法即溶剂致相分离法,简称NIPS。制膜是一个复杂的热回力学、动力学过程,答如果看定义可以网络,说白了,这两种方法主要的区别在于成孔的原理不同,热法是通过后处理烧灼成孔,而湿法是铸膜液中的溶剂向两相间扩散,最后溶于溶液中成孔。
现在主流的制膜材料有PVDF(聚偏氟乙烯),PES(聚醚砜)等。热法PVDF膜在耐化学性能和温度方面有很大优势,耐碱性能良好,适用进水水质较差的情况。目前全球大概有5-6家企业可以生产热法PVDF膜,其中国外有旭化成、海德能等,国内有中环膜等,国产产品的特点就是价格相对低廉,品质也还有所保证,如果有需要可以站内私信我。
⑶ 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:
PAN(聚丙烯腈)超滤膜,亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较好的场合,截留分子量10万。
2、PVC(聚氯乙烯)超滤膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上产量较大的塑料产品之一,价格便宜,应用广泛,聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,可制成多种硬质、软质和透明制品。
PVC材料由于其化学稳定性高, 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能,因此在超滤膜的生产中,PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料,PVC在生产时会加入稳定剂,稳定剂有无毒和有毒之分,也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在,只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂,才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时,其有毒稳定剂的使用量几乎为零,方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。现净水市场,PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。
3、PES(聚醚砜)超滤膜:
PES具有较强的热稳定性和抗氧化性,适用于超滤膜的制备。PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点,可有效去除蛋白质等物质,并且使用寿命长。适用于污废水处理、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:
PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中先进的一种技术。中空纤维外径:450-460μm,内径:350-360μm,管壁厚50μm,是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩排除,抗污性中等,可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。
PP(聚丙烯)超滤膜技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。
5、PS(聚砜)超滤膜:
PS(聚砜)超滤膜,具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,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),尤其适用于特种行业(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:
PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜,它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液,经相转化法制备而成。
该种滤芯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;能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形,正反面孔型孔径一致,孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性,是一种能够用于液体除菌、除微粒又可应用于气体除湿、除尘、除菌过滤的新型精密过滤介质,是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。
⑷ 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。
⑸ 制备超滤膜和微滤膜的方法是一样的,为什么制得的膜孔径却不同
微滤膜根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜,无机膜又分为陶瓷膜和金属膜,有机专高分子膜又分为天然高属分子膜和合成高分子膜;根据膜的形式又分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜;根据制膜原理,高分子膜的制备方法分为溶出法(干-湿法)、拉伸成孔法、相转化法、热致相法,浸涂法、辐照法、表面化学改性法、核径迹法、动力形成法等。无机膜的制备方法主要有溶胶—凝胶法、烧结法、化学沉淀法等。过滤膜根据微孔孔径的大小分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)四种形式,微滤膜一般指过滤孔径在0.1-1微米之间的过滤膜。
⑹ 超滤膜的种类以及制作工艺
超滤膜的分类有很多:
按照膜组件的不同分类:有管式超滤膜,板框式超滤膜,卷式超滤膜和中空纤维式超滤膜。
按照压力驱动形式的不同:可以分为外压式和外压式。
膜材料的不同分类:有机超滤膜和无机超滤膜两种。
有机超滤膜按材质又可以分:
1、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。
2、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(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加链的柔韧性和亲水性,从而改变其加工性。
3、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极优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性能,使用温度一40~260~C,可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用,但成本很高。
4、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极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。
5、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。
⑺ 坎普尔集团的团队领军介绍
工学博士 徐平
北京坎普尔环保技术有限公司总经理。1976年天津大学化工系毕业留校任教,1982年硕士研究生毕业后继续留校任教;1985年考取日本政府奖学金赴日留学;1989年获得日本京都大学博士学位后,进入日本著名的膜公司——日东电工公司(美国海德能公司的母公司)研究高分子分离膜,该公司1987年收购了美国海德能公司;1996年回国,任美国海德能公司中国地区首席代表。2010年1月出任北京坎普尔环保技术有限公司总经理。
祝振鑫
1942年1月生,江苏省无锡市人,核工业北京化工冶金研究院研究员级高级工程师。1965年毕业于中国科技大学近代化学系;1965年9月~1976年8月从事核仪器分析和铀同位素化学分离工作;1976年9月~1980年8月从事地震预报工作;1980年9月~1982年10月从事穆斯堡尔谱学研究工作;1982年11月~1984年9月从事对外技术交流(铀工艺技术培训和技术转让)工作;1984年10月至今从事膜分离技术研究开发和应用工作;1988年5月~7月应国际著名膜专家T.Matsuura博士的邀请,到加拿大国家研究院化学部膜界泰斗S.Sourirajan教授领衔的膜科学与技术研究室,以高级访问学者的身份进行短期合作研究,并在多伦多市召开的“反渗透和超滤新进展”国际研讨会上作大会报告,论文全文收录在随后出版的会议论文集中;回国后即根据S.Sourirajan教授赠与的资料完成了一篇论文,对他提出的反渗透膜表面孔成孔机理进行了修正,并经T.Matsuura博士联署后以两人的名字发表在国际著名杂志上;1993年起协助无锡万达集团公司先后开发成功了超细草酸钴、金属钴粉和电池用氧化亚钴、氢氧化钴、球形氢氧化镍、球形四氧化三钴和钴酸锂等产品,完成国家科技部火炬计划、863项目各1项,获国家发明专利3项,并任技术顾问至今;2000年和北京迪克公司的周国云总工程师等人一起为中国蓝星集团公司中蓝膜公司设计、建造了一条中空纤维超滤膜及其组件的生产线;2002年3月从核工业北京化工冶金研究院退休;2003年和周国云高级工程师等人一起为上海蓝景膜技术工程有限公司设计、建造了1条中空纤维超滤膜及其组件的生产线,并任技术顾问至今;2004年和周国云高级工程师一起帮助北京格兰特膜分离设备有限公司设计、建造了4条中空纤维超滤膜及其组件的生产线,并任技术顾问至今;2006年起参与了北京格兰特膜分离设备有限公司和清华大学化工系共同承担的、北京市科委为提高北京市企业市场竞争力而设立的重大科技创新项目——“用热致相分离法制备PVDF中空纤维微孔膜及其应用”,并与孟广祯、周国云一起提出了“复合热致相分离法”的新概念,设计并建造了二条公司独创的“复合热致相分离法制备PVDF中空纤维多孔膜”的生产线。对于膜分离中相转化膜的成膜机理、平板膜的铸膜机设计与操作、中空纤维超滤膜干-湿法纺丝机的设计与操作、中空纤维多孔膜复合热致相分离纺丝机的设计与操作、超滤膜的制备、超滤膜组件的研制与应用、超滤膜性能测量及膜生物反应器等拥有很深的造诣。主持的“平板膜铸膜机的制备及BRI-II型平板超滤组件的研制”通过部级鉴定;在中外学术刊物上发表“关于相转化法制备的反渗透、超滤和微孔膜其表面孔形成机理的讨论”、“影响反渗透和超滤膜不对称结构的某些因素——表面张力的测量结果”、“用鸡蛋清中的卵清蛋白测定常用超滤膜的切割分子量”、“关于推荐使用“切割分子量”一词的建议”等论文20多篇;拥有“一种适用于浸没式膜生物反应器的柱式PAN中空纤维超滤膜组件”、“一种具有永久亲水性的聚砜中空纤维超滤膜及其制造方法”、“一种超滤装置及其应用方法”发明专利3项,“复合热致相分离制膜方法”专利正在申请中。曾任北京市膜学会第一至三届常务理事、液体分离膜及其应用专业委员会主任,中国海水淡化和水再利用学会第四届副秘书长;现任《膜科学与技术》杂志编委,无锡万达集团公司、上海蓝景膜技术有限公司和北京格兰特膜分离设备有限公司等单位的技术顾问。
周国云
周国云高级工程师1964年毕业于云南大学物理系半导体专业,高级工程师职称。
周国云高工先后从事半导体和集成电路的研制及生产、膜分离技术的研究工作。承担过国家重点工程毛主席纪念堂的结型场效应晶体管的研制和生产任务,地质部北京地质局和北京市科委的CMOS集成电路的研制任务,北京市科委的荷电、抗污染聚丙烯腈中空纤维膜的研制工作,与北京工业大学共同承担了北京市科委的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维共混膜的开发任务,与祝振鑫研究员在国内首先开发出改性永久亲水性聚砜中空纤维膜,负责研制出国内最先进的可同时纺制八股中空纤维膜的纺丝机及其为核心的中空纤维膜生产线,在国内首先开发出细管式中空纤维超滤膜(其内径分别为1.5mm、2.0mm及2.6mm)。
周国云高工编著了《场效应晶体管及其集成电路》一书,并由国防工业出版社出版。周国云高工获膜分离技术的国家专利四项,获地质部北京地质局先进科学工作者称号及全国科学大会奖状。周国云高工历任地质部地质仪器厂半导体分厂技术副厂长、厂长,北京迪克公司副总经理、总工程师,蓝星迪克科技有限公司总工程师,北京市膜学会监事、常务理事等职。
黄立州
黄立州先生1990年航空航天大学机械工程专业毕业,工程师。黄立州先生曾在北京地质仪器厂曾参加ZSM-3型高精度重力仪的研制工作,该项目获全国科学大会奖。参加GS-1型24小时恒温自动连续大气采样器研制工作。参加BK-40采样泵研发,任机械设计。参加XDJ-1、XDJ-2型空心磁滞同步电机研发,任机械设计。参加DK系列空气净化器研制工作,任机械设计。
黄立州先生1994年进入中空心纤维膜生产领域,在北京地质仪器厂迪克公司曾参加聚乙烯熔融牵伸生产线的设计、安装、调试工作。8股内压式中空心纤维膜生产线的设计、开发。与北京工业大学共同承担北京科委项目聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维共混膜的开发。北京市科委的荷电抗污染取丙烯腈(PAN)中空心纤维膜项目的研制。负责试生产。参与开发改性永久亲水聚砜中空纤维膜的开发。
⑻ 超滤膜怎么生产
中空纤维式超滤膜的制备: 超滤膜的制备方法很多,而中空纤维超滤内膜主要采用相转换法。容 相转换法主要有浸渍凝胶法、溶剂蒸发凝胶法和溶出法等。目前商品化的中空纤维超滤膜主要采用浸渍凝胶法制备,制膜过程大致可分为七个步骤: (1)将制膜材料溶入特定的溶剂中,并根据需要加入相应致孔添加剂; (2)通过搅拌使膜材料充分溶解,而成为均匀的制膜液; (3)过滤去掉未溶解的其他杂质; (4)脱除溶液中微细的气泡; (5)在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤; (6)使原纤中部分溶剂蒸发; (7)将原纤渍于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液),液态原纤立即凝固成固态中空纤维; (8)后处理使中空纤维具备某种固有性能。
⑼ 超滤膜是用什么制造的呢
主要是化学合成物,常用的有PVC膜、PAN膜、PVDF膜等多种。PVC膜就是大家所熟悉的塑料薄膜了,这种膜目前在国内净水器中应用比较广泛,是一种较成熟的技术,但PVC材料本身有异味(这个闻闻就知道了),应用在净水器上会使过滤出来的水口感较差,且加热后无法去除,解决办法只有一个,就是在PVC膜后加活性炭来吸附异味,增加口感。主要是化学合成物,常用的有PVC膜、PAN膜、PVDF膜等多种。PVC膜就是大家所熟悉的塑料薄膜了,这种膜目前在国内净水器中应用比较广泛,是一种较成熟的技术,但PVC材料本身有异味(这个闻闻就知道了),应用在净水器上会使过滤出来的水口感较差,且加热后无法去除,解决办法只有一个,就是在PVC膜后加活性炭来吸附异味,增加口感。
⑽ 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。