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❶ 什么是超滤膜技术
超滤膜的技术:
超滤膜技术是以压力差动力的一种半透膜,在过滤膜的技术上可以分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。这个是根据超滤膜所能截留的杂质或分子量的大小区分的,如果是椐据膜的孔径大小区分的话,微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;反渗透膜为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
1.超滤膜化学稳定性高,可耐高温、耐酸、耐碱,因此对进水水质要求不高,通用性强;
2.超滤膜技术原理简单,容易实现自动化运转,节约劳动力,且操作简便、易于维护,运行安全稳定;
3.超滤膜技术属于物理方法,在水处理过程中并不需加任何化学药剂,因此可有效的防止水体出现二次污染的情况;
4.超滤膜技术效率高,处理水量大,尤其是对污染较小的城市饮用水处理方面,展现出高的应用效率。
超滤膜技术是一种新型水处理技术,与传统水处理技术相比,超滤膜技术的效率高、能耗低、处理水量大等优势在水处理过程中很有成效,随着技术发展日益成熟,超滤膜技术不仅在工业污水处理中得到了较为广泛的应用,而且在城市饮用水净化领域也体现出较为广阔的应用前景。
❷ 超滤的定义是什么
rightleder 莱特.莱德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)具有单位容器内充填密度高,占地面积小等优点。
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。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。
❸ 不同膜分离技术存在哪些不同的原理
在生物化工过程中常用的膜分离技术有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、电渗析(ED)、液膜(LM)等。
微滤
微滤是以多孔细小的薄膜作为过滤的介质,以筛分原理为根据的薄膜过滤。在压力作为推动力的作用下,溶剂、水、盐类及大分子物质均能透过薄膜,而微细颗粒和超大分子等颗粒直径大于膜孔径的物质均被滞留下来,以达到分离的目的,进一步使溶液净化。微滤是目前膜分离技术中应用最广且经济价值最大的技术,主要应用于生物化工中的制药行业。
超滤
超滤是根据筛分原理,以一定的压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的操作。同微滤过程相比,超滤过程受膜表面孔的化学性质影响较大,在一定的压力差下溶剂或小分子量的物质可以透过膜孔,而大分子物质及微细颗粒却被截留,以达到分离目的。超滤膜通常为不对称膜,膜孔径的大小和膜表面的性质分别起着不同的截留作用。超滤主要应用于浓缩大分子溶液的净化等.在生物化工过程中应用最广。
反渗透
反渗透过程主要是根据溶液的溶解、扩散原理,以压力差为推动力的膜分离过程。它与自然的渗透过程刚好相反。渗透和反渗透均是通过半透膜来完成的。在浓溶液一侧,当施加压力高于自然渗透压力时,就会迫使溶液中溶剂反向透过膜层,流向稀溶液一侧,从而达到分离提纯的目的。反渗透过程主要应用于低分子量组分的浓缩,如氨基酸浓缩(甘氨酸HGB
3075—79)、乙醇浓缩(GB 679-65)等。其渗透压的大小与膜的种类无关,而与溶液的性质有关。
纳滤
纳滤也是根据吸附、扩散原理,以压力差为推动力的膜分离过程。它除了有本身的工作原理外,还具有反渗透和超滤的工作原理。纳滤又可以称为低压反渗透,是一种新型的膜分离技术,这种膜过程,拓宽了液相膜分离的应用,分离性能介于超滤和反渗透之间,其截断分子量约为200~2000。纳米膜属于复合膜,允许一些无机盐和某些溶剂透过膜。纳滤过程所需压力比反渗透低得多,具有节约动力的优点。它能截断易透过超滤膜的那部分溶质,同时又可能被反渗透膜所截断的溶质透过,其特有功能是反渗透和超滤无法取代的。纳滤膜具有良好的热稳定性、pH
稳定性和对有机溶剂的稳定性,因此现已广泛应用于各个工业领域,尤其是医药、生物化工行业的分离提纯过程。纳滤膜是现今最先进的膜分离技术。微滤、超滤、反渗透、纳滤4种分离技术没有太明显的分界线,均是以压力作为推动力,被截断的溶质的直径大小在某些范围内相互重叠。
电渗析
电渗析是以电位差为推动力,在直流电作用下利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的淡化、精制或纯化目的。
液膜
液膜是悬浮在液体中的一层乳液微粒,形成液相膜。依据溶解、扩散原理,通过这层液相膜可以将两个组成不同而又互溶的溶液分开,并通过渗透的现象起到分离、提纯的效果,它克服了固体膜存在的选择性低和通量小的特点。液膜一般由溶剂、表面活性剂和添加剂构成。
❹ 常见的膜分离技术有哪些,分别适用于什么情况
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。
微滤
具体涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
超滤
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
纳滤
纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。
反渗透
由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。
其他
除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。
❺ 超滤膜分离实验渗透通量随压强和温度如何变化为什么
中空纤维型的,压力上升,通量上升,压力越高,上升幅度降低,直到几乎没变化,因回为内孔孔径限制了流答量上限,压力再高也是白搭。温度越高,通量上升,再高材质受不了,分离膜微孔随温度上升会扩张,扩张到一定程度温度上升材质就没这强度了。
平板的压力稍微可以高点,但是支撑体也有承压上限。
❻ 膜分离的基本原理是什么
把膜当作过抄滤器来理解就袭行了。分离的结果,需要滤液的称为过滤,需要过滤后的料液的称为浓缩。根据料液的性质不同,以及一些物理特性和所需要的物料结果,膜可以有多种形式的结构。比如,平板膜、板框膜、卷式膜、陶瓷膜、中空纤维膜。
按照通过的孔径的大小,可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、RO膜、离子交换膜、电极隔离膜等。
❼ 超滤膜分离实验中,什么是浓度极差
随着超滤膜使用时间的增加,膜的通量会逐渐减小,浓差极化现象就是引起这种现象的原因专之一,掌握其属发生机理和降低这种现象发生的具体措施,对超滤膜膜分离的过程是十分重要的。
那么超滤膜浓差极化有哪些危害呢?
1.浓差极化使膜表面溶质浓度增高,引起渗透压的增大,从而减小传质驱动力。
2.当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时,会在膜表面形成沉积或凝胶层,增加透过阻力。
3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。
4.当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解,恶化膜的性能。
5.严重的浓差极化导致结晶析出,阻塞流道,运行恶化。
❽ 请比较说明微滤,超滤,纳滤和反渗透等四种常用膜分离技术的异同点
微滤microfiltration以压力为驱动力,分离0.1-1微米的微粒的过程,简称为MF
超滤ultrafiltration以压力差为动力,膜孔径约0.001-0.2微米的物理筛分过程,简称为UF
1,微滤和超滤同属于微孔膜范畴,微孔过滤是一种物理筛分过程,其功能在于截留分子量为几百至几百万的物质,包括大分子有机物,微生物等,而不是以脱盐为目的。
2,微孔膜的孔径为一个范围值:微滤在0.1-1微米,超滤为0.001-0.2微米
3,在学术领域,微滤膜的过滤精度一般用孔径表示,而超滤的过滤精度一般用切割分子量来表示
4,微滤和超滤的过程均以压力为驱动力,用于溶液体系中的物质分离。
5,膜的材料分为有机高分子和无机高分子材料。
纳滤:nanofiltration以压力为驱动力,用于脱除二价及二价以上的多价离子和分子量200以上有机物的膜分离过程,简称为NF
1, 纳滤技术是继反渗透后出现的一种新的分离技术,其分离机理基本和反渗透一致。
2, 纳滤理论精度为0.001-0.005微米,略大于反渗透,因此所需工作压力低于反渗透,早期被称为“松散反渗透”
3, 纳滤的作用在于去除二价及二价以上离子和分子量200以上的物质,对一价离子的去除率较低,其综合脱盐率低于反渗透
反渗透reverse
osmosis在膜的进水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,只允许溶液中水和某些组分选择性透过,其他物质不能透过而被截留在表面的过程,简称RO
1,反渗透的概念始于渗透现象,当把只允许水透过的高分子半透膜作为介质,两侧分别是盐水和纯水时,由于纯水测水的浓度高于盐水测的浓度,纯水将向盐水侧扩散透过,这种浓度差异导致的迁移过程,就是渗透,他是自然界中在生物体内存在的一个普遍现象。
2,反渗透是一种由人类创造力产生的非自然现象或一种水溶液分离技术,其原理是通过施加机械外压,克服浓度差导致的逆向迁移的过程。
3, 反渗透仅适用于液相体系(水溶液体系)中溶质和溶剂的分离,在净水器中运用较多。
4, 反渗透现象必须在外界压力作用下发生,且压力必须高于水溶液的渗透压。
❾ 什么是超微膜分离过滤技术
膜分离是利用天然或人工制备的、具有选择透过性能的薄膜对双组分或多组分液体或回气体进答行分离、分级、提纯或富集的过程。
微滤技术 即微孔过滤,其基本原理是筛孔分离。在压力差的推动下,原料液中的溶剂和小的溶质粒子透过膜,而大的粒子组分被膜截留,达到溶液的净化目的。
超滤( UF)也是一个以压力差为推动力的膜分离过程。EDI超滤膜分离主要是依据筛分原理 ,根据膜的截流分子量不同进行分离
。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时
,膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离,小分子透过膜得到超滤液,而大分子物质则被截留,使原液中大分子浓度逐渐提高得到浓缩液,从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。
❿ 超滤和微滤的原理
超滤与微滤原理
超滤及微滤是依托于材料科学发展起来的先进的膜分离技术。版
超滤和权微滤均是利用多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下,溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留,从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作,无相态变化,不产生二次污染。
超滤是利用超滤膜的微孔筛分机理,在压力驱动下,将直径为0.002-0.1μm之间的颗粒和杂质截留,去除胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。应用于锅炉给水处理、工业废污水处理、饮用水的生产及高纯水制备等。在给水处理中常作为反渗透、离子交换的预处理。
微滤也是利用微滤膜的筛分机理,在压力驱动下,截留直径在0.1~1μm之间的颗粒,如悬浮物、细菌、部分病毒及大尺寸胶体,多用于给水预处理系统。