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尊龙凯时超滤微滤技术的应用和原理五金A. 膜的压差较低时,膜自身的机械阻力和膜 污染阻力占主导地位,应尽量减少膜污染 阻力来提高膜的运行水平
① 膜材料:与溶质电荷相同的强亲水和强疏水 性膜较耐污染; ② 膜孔径:一般选孔径比被截留粒子尺寸小一 个数量级的膜; ③ 溶液pH值:一般把它调至远离等电点,可减 少污染; ④ 盐:自身沉积或改变蛋白质性质而产生膜污 染; ⑤ 温度:适宜的料液温度会减少膜的污染。
1. 19世纪中叶开始出现微滤膜技术; 2. 20世纪初开始对该技术进行系统研究; 3. 20世纪60年始进入飞跃发展阶段; 4. 我国对该项技术的研究始于20世纪五、
微滤主要从气相和液相物质中截 留微米及亚微米级的细小悬浮物、微生 物、微粒、细菌、酵母、红血球、污染 物等以达到分离、净化和浓缩的目的。
1. 2. 3. 4. 工业废水处理 食品工业中的应用 高纯水制备中的应用 生物制药领域的应用
微滤的分离机理是筛分机理,膜的物理 结构起决定性作用。此外,吸附和电性 能对截留也有影响。 微滤膜的截留分表面层截留和内部截留 两种:
表面层截留:机械截留作用、物理作用或吸附 截留作用、架桥作用 膜内部截留:膜的网络内部截留作用,是指将 微粒截留在内部而不是在膜的表面
在实际膜分离技术应用中,尽管选择了较合适的膜和适 宜的操作条件下,在长期运行中,过滤通量随运行时间 的增加必然产生下降现象,即膜污染问题必然发生,此 时需要采取一定的清洗方法,使膜面或膜孔内污染物去 除,从而达到过滤通量恢复,延长膜寿命的目的。 1.影响膜清洗的因素:膜的化学特性和污染物特性 2.膜的清洗方法
① 有机高分子超滤膜采用相转化法、 拉伸法、复合膜法尊龙凯时ag旗舰厅官方网站、烧结法、核 径迹法等 ② 无机超滤膜采用固体粒子烧结法、 溶胶凝胶法、阳极氧化法、动态 膜法、薄膜沉积法、水热法等;
指处理物料中的微粒,胶体粒子或溶质大分子,由于与膜存 在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附, 沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不 可逆变化。
物理方法:水力方法和气液脉冲法 化学方法:物理清洗——清洗剂扩散到污垢表层——渗 透扩散进污垢层——清洗反应——清洗反应产物转移至 清洗剂体系
3.常见的化学清洗剂 ① 酸碱液 ② 表面活性剂 ③ 氧化剂 ④ 酶 4.清洗效果评价 通常用纯水透水率恢复系数r来表示清洗效果: r=J/J0 *100%
1. 微滤膜的分类: 按形态结构可分两类对称膜和非对称膜 按材料可分两类有机膜和无机膜 2. 微滤膜的结构: 具有毛细管状孔结构的筛网型微孔滤膜 具有曲孔的深度型微孔滤膜
超滤的分离机理是“筛分”分子级的物质, 即它可截留溶液中溶解的大分子物质,而 透过小分子物质。 理想的超滤膜分离是筛分过程,在压力推 动下,进料液中的溶剂和小分子溶质透过 膜进入滤液侧,溶液中的大分子物质、胶 体、蛋白质等被超滤膜截留浓缩。 “筛分膜”和“深层膜”的比较——
B.膜的压差较高时,浓差极化产生的阻力 占主导地位,此时应着重减少浓差极化 阻力尊龙凯时ag旗舰厅官方网站,其措施主要是:
C.膜压差很高时,凝胶层阻力占主导地位, 凝胶层是由浓差极化造成的,所以防止 凝胶层的形成应尽量控制浓差极化。
① 微滤主要以筛分机理截留粒子而分离,所有比 膜孔径大的粒子全部截留,其他深层过滤介质 达不到绝对截留的要求 ② 孔径分部均匀,过滤精度高,可靠性强 ③ 孔隙率高,过滤速度快 ④ 微滤膜整体性强,不脱落,不对物料产生二次 污染,且膜层薄,对物料吸附少,减少损失 ⑤ 与深层过滤方法结合使用,可延长微滤膜 使用寿命。
超滤时,由于筛分作用,料液中的部分大分子溶质会被膜截 留,溶剂及小分子溶质则能自由地透过膜,从而表现出超滤膜的 选择性。被截留的溶质在膜表面处积聚,其浓度会逐渐升高,在 浓度梯度的作用下,及近膜面的溶质又以相反方向向料液主体扩 散,平衡状态时膜表面形成一溶质浓度分布边界层,对溶剂等小 分子物质的运动起阻碍作用尊龙凯时ag旗舰厅官方网站。这种现象称为膜的浓差极化,是一 个可逆过程。 造成膜污染的主要原因:
1. 超滤膜按形态结构可分两类:对称膜和非对称 膜 2. 超滤膜的分离特性:透过通量(速度)和截留 率(分离效果) 3. 超滤膜的材料:1)有机高分子材料(纤维素衍 生物、聚砜类、乙烯类聚合物、含氟类聚合物) 2)无机材料(多孔金属、多孔陶瓷、分子筛)
超滤主要用于从液相物质中分离大分子 化合物(蛋白质、核酸聚合物、淀粉、天然胶、 酶等)、胶体分散液(粘土、颜料、矿物料、 乳液粒子、微生物)以及乳液(润滑脂、洗涤 剂、油水乳液)。采用先与适合的大分子结合 的方法也可以从水溶液中分离金属离子、可溶 性溶质和高分子物质(如蛋白质、酶、病毒), 以达到净化、浓缩的目的。
超滤是在压差推动力作用下进行的筛 孔分离过程,它介于纳滤和微滤之间,膜 孔范围在1nm-0.05um.
1. 1861年Schmidt首次公布了牛心胞薄膜 截留可溶性阿拉伯胶的实验结果; 2. 1867年,Traube制成第一次人工膜; 3. 1907年开始使用“超滤”这一术语; 4. 20世纪70年代,超滤从实验规模进入工 业化应用; 5. 我国从20世纪70年始研究,随后进 入快速发展阶段。