超濾膜 納濾膜
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191 5003 7191超濾是一種膜分離技術(shù),其膜為多孔性不對稱結(jié)構(gòu)。超濾過濾過程是以膜兩側(cè)壓差為驅(qū)動力,以機械篩分原理為基礎(chǔ)的一種溶液分離過程,使用壓力通常為 0.01~0.3 MPa,篩分孔徑從 0.002~0.1μm,截留分子量為 1000~100,000 道爾頓左右。
超濾起源于1748年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當施加一定壓力時,溶液(水)透過膜,而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來,其過濾精度遠遠超過濾紙,于是他提出超濾這一術(shù)語。1896 年,Martin 制出了一張人工超濾膜。20 世紀 60 年代,分子量級概念的提出,是現(xiàn)代超濾的開始,70 年代和 80 年代是高速發(fā)展期,90 年代以后開始趨于成熟,進入到21 世紀得到廣泛應(yīng)用。我國對該項技術(shù)研究較晚,上世紀 70 年代尚處于研究期限,80 年代末,才進入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。近 30 年來,超濾技術(shù)的發(fā)展比較迅速,不但在特殊溶液的分離方面有獨到的作用,而且在工業(yè)給水方面也用得越來越多。例如在海水淡化、純水及高純水的制備中,超濾可作為預(yù)處理設(shè)備,確保反滲透等后續(xù)設(shè)備的長期安全穩(wěn)定運行。在食品飲料、礦泉水生產(chǎn)中,超濾也發(fā)揮了重要作用。因為超濾僅去除水中的懸浮物、膠體微粒和細菌等雜質(zhì),而保留了對人體健康有益的礦物質(zhì)。
特性:
1)分離過程不發(fā)生相變化,耗能少;
2)分離過程可以在常溫下進行,適合一些熱敏性物質(zhì)如果汁、生物制劑及某些藥品等的濃縮或者提純;
3)分離過程僅以低壓為推動力,設(shè)備及工藝流程簡單,易于操作、管理及維修;
4)應(yīng)用范圍廣,凡溶質(zhì)分子量為 1000~500,000 道爾頓或者溶質(zhì)尺寸大小為 0.005~0.1μm 左右,都可以利用超濾分離技術(shù)。此外,采用系列化不同截留分子量的膜,能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實行分子量分級。
超濾與傳統(tǒng)過濾及微濾的區(qū)別
1)篩分孔徑小,幾乎能截留溶液中所有的細菌、熱源、病毒及膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物;
2)能否有效分離除決定于膜孔徑及溶質(zhì)粒子的大小、形狀及剛?cè)嵝酝猓€與溶液的化學(xué)性質(zhì)(pH 值、電性)、成份(有否其它粒子存在)以及膜致密層表面的結(jié)構(gòu)、電性及化學(xué)性質(zhì)(疏水性、親水性等)有關(guān);
3)整個過程在動態(tài)下進行,無濾餅形成,使膜表面不能透過物質(zhì)僅為有限的積聚,過濾速率在穩(wěn)定的狀態(tài)下可達到一平衡值而不致連續(xù)衰減;
4)超濾過濾膜對大分子溶質(zhì)的分離主要依賴于膜的有孔性,即膜對大分子溶質(zhì)的吸附、排斥、阻塞及篩分效應(yīng)。