超濾過程
Ⅰ 為什麼超濾設備運行過程不穩定
一、超濾透過通量
超濾在操作壓力為0.1—0.6MPa、溫度為60℃以下時,其透過通量應在100—500L/(m2.h)為宜,實際中比它要小得多,一般為1—100L/(m2.h)。當超濾透過濃差通量低於1L/(m2.h)時,過程缺乏經濟效益,其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層),使流體阻力增加,因此必須相應採取一些措施來解決。
1、料液流速
提高料液流速對防止濃差極化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加,結果導致費用增大。一般湍流體系中流速為1—3m/s。
在螺旋式組件體系中,常在層流區操作,可在液流通道上設湍流促進材料,或採用振動的膜支撐物,在流道上產生壓力波等方法,以改善流動狀態,控制濃差極化,從而保證超濾組件的正常運行。
2、操作壓力
超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定於膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往後者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時,膜透過通量與壓力成正比,而用凝膠化模型時,膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行,此時操作壓力約為0.5—0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外,還要克服通過膜表面的流體壓力損失。
3、溫度
操作溫度主要決定與所處理料液的化學、物理性質和生物穩定性,應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作,因為高溫可以減少料液的黏度,從而增加傳質效率,提高透過通量。溫度與擴散系數的關系,可以用下式表示:
μD/T=常數
由上式可見,溫度T愈高,黏度μ變小,而擴散系數D則變大。例如,酶最高溫度為25℃,電塗料為30℃,蛋白質為55℃,制奶工業為50—55℃,紡織工業脫漿廢水中回收PVA時為85℃。
4、操作時間
隨著超濾過程的進行,濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層,使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況,與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間後,就需要進行清洗,這段時間稱為一個運行周期,當然運行周期的變化還與清洗情況有關。
5、進料濃度
隨著超濾過程的進行,料液(主體液流)的濃度在增高,此時黏度變小,邊界層厚度擴大,這對超濾來說無論從技術上還是經濟上都是不利的,因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制,既最高允許濃度。
6、料液的預處理
為了提高膜的透過通量,保證超濾膜的正常穩定運行,在超濾前需對料液進行預處理,雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那麼嚴格,但這種預處理也是保證實現超濾過程正常運行的關鍵,通常採用的預處理方法有:
(1)過濾;
(2)化學絮凝;
(3)PH調節;
(4)消毒;
(5)活性炭吸附;
上述預處理方法可以根據料液的性質和需要進行選用。
此外,經超濾回收的水,在使用前還需進行再處理(稱為後處理,如電子工業用水)如脫除CO2、PH調節、過濾、消毒等。
Ⅱ 外置式管式超濾膜篩分過程是什麼樣的
超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質專,在一定的壓屬力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而目前已知世界較小細菌的體積在0.2微米,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
Ⅲ 超濾膜設備的工藝流程是什麼樣的
1、礦泉水超濾來膜系統
在膜法自分離技術中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過濾膜稱為超濾膜,即0.002-0.1μm之間,而一般膠體體積均≥0.1μm,乳膠≥0.5μm,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2μm,懸浮物、微粒子等體積≥5μm,因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質。
2、工藝流程圖
適用於飲用礦泉水、山泉水、工業用超濾水,也可用於純凈水設備的前置預處理。
3、礦泉水超濾設備用途
超濾通常用於製取礦泉水、山泉水,是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑分離液體中的雜質的過程。目前在水處理行業中,聚碸和聚丙烯中空纖維式是組件應用最多。
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上文僅供參考,不作學術性問答。
Ⅳ 超濾系統的設計流程有哪些
超濾的抄設計流程,看似簡襲單,其實也有一定的復雜度。最主要的就是通量設計和清洗方案。這些不經過測試是無法知道的。在知道通量的情況下,才能決定膜的使用面積,才能知道系統容量,比如泵的容積,揚程,管道直徑,閥門尺寸。因此,設計參數是第一步。
第二步才是具體的流程,分過濾過程、頂料過程、清洗過程(水洗、葯洗)。
第三步,考慮系統的死角,管路傾角問題。PID設計。
第四步,設備體積和最佳位置方案。也就是結構設計。
第五步,系統軟體設計。
Ⅳ 如何優化超濾過程
首先考慮可以接受的成本,然後聯系合適超濾膜生產廠家讓他們幫你做優化就可以了,因為可以影響的因素太多了(流速、壓力、溫度、面積、材質、料液……),建議找個專業的廠家一般都會有技術支持的
Ⅵ 蛋白在超濾管濃縮過程中出現沉澱怎麼辦
1、選擇合適的超濾管,主要考慮MWCO和濃縮體積,最常見的是Ultra-15(10kD)。
通常應截留分子量不應專大於目的蛋屬白分子量的1/3,比如目的蛋白分子量為35kDa,就可以選擇10kDa截留分子量的超濾管。
若目的蛋白分子量為10kD左右,則可以用截留分子量3kD的超濾管。認真閱讀使用說明書,注意超濾膜對各種化學物質的耐受程度有所不同,表格中有。
2、新買來的超濾是乾燥的,使用前加入MilliQ水,水量完全過膜,冰浴或冰箱里預冷幾分鍾。然後將水倒出,即可加入蛋白液,加入的多少,以不超過管頂的白線為准。操作要輕,加入蛋白液前,超濾管需要插在冰上預冷。
3、平衡。質量和重心二者都要達到平衡。注意轉速和加速度不可太快,否則直接損壞超濾膜。
注意,一定要等離心機達到目的轉速之後,方可離開
離心機,否則離心機出問題時,無法第一時間處理,後果不可預測!膜與轉軸的方向根據說明書調整(角轉離心機的情況是膜與軸垂直)。在實際使用中,一般轉速開的比說明書里的要低,這樣可以延長離心管的使用壽命。
Ⅶ 什麼是卷式超濾膜技術
抄卷式超濾膜的截留分子量范圍是1000-200,000,超濾膜可截留大分子雜質(如蛋白、色素、多糖等),透過目標產物;也可截留目標產物,透過小分子雜質(無機鹽、小分子色素、單糖、灰份等)和水,從而替代傳統活性炭脫色、樹脂除雜、結晶萃取等純化過程,達到脫色、除雜及產品分級的目的。
Ⅷ 超濾過程裝置主要有那些
一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動 力的 廚飲兩用機膜過 濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜 --這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超濾廚飲用兩用機:①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④復合濾芯,五級過濾設備多加了一個後置活性炭,六級的多加了一個礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機。更多級的就加更多針對性的濾芯。
Ⅸ 影響超濾膜運行的因素有哪些
溫度對產水量的影響:
溫度對超濾膜系統的水分子的活性增強,粘滯性減小,故產水量增加。反之則產水量減少,因此即使是同一超濾膜系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的,溫度與產水量的關系是成正比的。一般在允許的溫度條件下,溫度系統約為0.0215/1°C,即溫度每上升一度,則相應的產水量增加2.15%,因此可以使用調節水溫的方法來實現超濾系統的產水量的穩定一致。
水質變化:
一方面,進水水質經由10μ過濾後,保證濁度小於1NTV,濃度不大於百分之五,且水溫應在5至40攝氏度之間,壓力應不大於0.2MPa,在此基礎上,保證進水回收率在80%以上,酸鹼度為2至13之間。另一方面,水質異常也是影響超濾出水量的重要條件,包括在雨季,原水中所蘊含的顆粒物、懸浮物會增多,使濁度達不到相關要求。加之進水的主要來源是地表水,所蘊含的有機物較多,在壓力不均衡和連接不緊密的情況下會混入一定質量的生水,被截留於超濾膜表面,致使定期的清潔難以維持,直接導致超濾出水量降低。
操作壓力對產水量的影響:
在低壓時超濾膜的產水量與壓力成正比關系,即產水量隨著壓力升高而升高,但當壓力值超過0.3mpa時,即使壓力再升高,其產水量的增加也很小,主要是由於在高壓下超濾膜被壓密而增加透水阻力所致,因此在超濾系統設計應注意;
超濾過程:
原水在管道內或管道外流動,小分子溶質及溶劑穿過膜逐漸形成超濾液,並降低濃度,成為濃縮液,從而實現小分子溶質和溶劑分離和濃縮。超濾過程具有動態性,且膜不易堵塞,但會隨著運行時間的增加,產生吸附作用,使超濾膜表面形成殘渣等物質。因此,超濾的各項特徵是保證出水量的必要條件。
進水渾濁度對產水量的影響:
進水濁度越大時,超濾膜受到影響的產水量越少,而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞,在確定超濾膜產生量時也應考慮進水濁度的影響,一般可採用以下方法降低濁度的影響;
A、 增加前級預處理降低原水濁度;
B、 使用錯流過濾方式,並降低系統回收率;
流速對產水量的影響:
流速的變化對產水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯,流速過大時反而會導致膜組件的產水量下降,這主要是因為由於流速加快增加了組件壓力損失而造成的,因此在設計超濾系統流速時,一定要控制在給定的流速范圍內,流速太慢影響超濾分離質量,容易形成濃差極化,太快則影響產水量。
Ⅹ 超濾設備的工藝流程
超濾是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅內動下容,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
工藝流程:原水→原水泵→機械過流器→活性疾過濾器→離子交換→用戶用水→存水箱→超濾過濾主機→保安過濾器