五金免费在线 超滤技术简介 发展 19世纪中叶开始出现微滤膜技术； 20世纪初开始对该技术进行系统研究； 20世纪60年始进入飞跃发展阶段； 我国对该项技术的研究始于20世纪五、六十年代，80年代初期开始起步并得到快速发展。 2.2 微滤技术原理 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 2.2 微滤技术原理 超滤与微滤的区别 1. 微滤最适合液体介质的降浊、除菌处理，而超滤主要可用于对低分子溶解物与有机大分子的分离。 2. 微滤膜一般指孔径在0.02-1μm，高度均匀，具有筛征的多孔固体连续相，而超滤的孔径为0.002-0.2μm，在进行分离时的压力也分别为0.01-0.3Mpa和0.2-1.0Mpa。 3. 微滤膜透过物质主要是水、溶液和溶解物。被截留物质主要是悬浮物、细菌类、微粒子。 超滤膜透过物质主要是水、溶剂尊龙凯时ag旗舰厅官方网站、离子和小分子，被截留物质主要是蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子、过滤精度为10-4cm~10-7cm；利用超滤膜不同孔径对液体进行分离，其分子切割量（CWCO）一般为6000~50万，孔径为100nm。 膜技术的应用 ——超滤与微滤 1 超滤 1.1 超滤技术简介 定义 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. 1.1 超滤技术简介 特点 1.在常温和低压下进行分离。 2.设备体积小、结构简单。 3.工艺流程简单，易于操作管理。 4.超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤尊龙凯时ag旗舰厅官方网站，物质在分离过程中不发生质的变化，并且在使用过程中不会有任何杂质脱落，保证超滤液的纯净。 1.1 超滤技术简介 发展 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； 1867年，Traube制成第一次人工膜； 1907年开始使用“超滤”这一术语； 20世纪70年代，超滤从实验规模进入工业化应用； 我国从20世纪70年始研究，随后进入快速发展阶段。 目前UF正向组建大型化、高效化发展，用UF代替传统的砂滤、活性炭、微滤是今后水处理工艺的一个新的发展趋势。 1.2 超滤技术原理 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。 1.2 超滤技术原理 超滤过程的传质模型 筛子模型 溶剂的渗透通量： 溶质的渗透通量： 水的渗透通量： 细孔模型 1.2 超滤技术原理 超滤的浓差极化现象 减轻差极化的方法 超滤的浓差极化现象 回收率的控制 （单个组件15%,整机50％） 流动型态和流程的控制 （压降控制在3.92－4.9MPa） 填料法 搅拌法 扩大扩散系数法 1.2 超滤技术原理 设置湍流促进器 脉冲法 1.2 超滤技术原理 影响超滤渗透通量的因素及控制方法 影响因素： 操作压差 料液浓度 料液流速 温度 截留液浓度 操作时间 控制方法 选择合适的膜材料 料液的预处理 膜的清洗 1.3 超滤构造与组成 主要设备 超滤操作的基本设备包括预处理过滤器、高压泵、膜组件。其中膜组件是超滤操作的主体设备。 膜组件 板式 管式 螺旋卷式 中空纤维式 超滤的主要设备 1.3 超滤构造与组成 平板式膜组件 1.3 超滤构造与组成 卷式膜组件 1.3 超滤构造与组成 中空纤维式膜组件 1.3 超滤构造与组成 超滤流程 间歇错流 截留液全循环 截留液部分循环 1.3 超滤构造与组成 超滤流程 连续错流 单段连续操作 多段连续操作 1.3 超滤构造与组成 超滤膜材料 超滤膜按形态结构可分两类：对称膜和非对称膜 超滤膜的分离特性：透过通量（速度）和截留率（分离效果） 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） 1.3 超滤构造与组成 超滤膜制备 有机高分子超滤膜采用相转化法、拉伸法、复合膜法、烧结法、核径迹法等 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； 1.3 超滤构造与组成 超滤膜污染控制 膜污染的定义: 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。 2. 造成膜污染的主要原因： 料液性质 膜及膜组件性质 操作条件 1.3 超滤构造与组成 超滤膜污染控制 1、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 膜材料：与溶质电荷相同的强亲水和强疏水性膜较耐污染； 膜孔径：一般选孔径比被截留粒子尺寸小一个数量级的膜； 溶液pH值：一般把它调至远离等电点尊龙凯时超滤与微滤讲解ppt，可减少污染； 盐：自身沉积或改变蛋白质性质而产生膜污染； 温度：适宜的料液温度会减少膜的污染。 1.3 超滤构造与组成 超滤膜污染控制 2、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，其措施主要是： 增大料液流速； 升高料液温度； 选择合适的膜组件结构 3、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。 1.3 超滤构造与组成 超滤膜清洗 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，延长膜寿命的目的尊龙凯时ag旗舰厅官方网站。 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 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 1.3 超滤构造与组成 超滤膜清洗 3.常见的化学清洗剂 酸碱液 表面活性剂 氧化剂 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% J为清洗后膜的通量，J0为膜清洗前的初始通量 1.4 超滤应用 应用领域 1、工业废水处理 2、食品工业中的应用 3、高纯水制备中的应用 4、生物制药领域的应用 1.4 超滤应用 MBR处理污水工艺流程 生活污水与工业废水处理 1.4 超滤应用 超滤在除盐中作反渗透（RO）的预处理 反渗透装置前设超滤装置，可使反渗透装置的运行安全、可靠，反渗透膜可少受胶体物质的污染，可提高反渗透膜的透水率，延长反渗透膜的寿命。 1.4 超滤应用 超滤在饮用水处理中的应用 2 微滤 2.1 微滤技术简介 定义 微滤是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程，膜孔范围在0.05um-20um.

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