超滤工作原理

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1、超滤的工作原理超滤（Ultrafiltration）技术是一种膜滤法，也有错流过滤（CrossFiltration）之称。它能从周围含有微粒的介质中分离出10～100A的微粒，这个尺寸范围内的微粒，通常是指液体内的溶质。其基本原理是在常温下以一定压力和流量，利用不对称微孔结构和半透膜介质，依靠膜两侧的压力差作为推动力，以错流方式进行过滤，使溶剂及小分子物质通过，大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留，从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。超滤技术的优缺点　　与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点：1.

2、滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。2.滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。3.超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。4.超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。5.超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。超滤装置是在一个密闭的容器中进行，以压缩空气为动力，推动容器内的活

3、塞前进，使样液形成内压，容器底部设有坚固的膜板。小于膜板孔径直径的小分子，受压力的作用被挤出膜板外，大分子被截留在膜板之上。超滤开始时，由于溶质分子均匀地分布在溶液中，超滤的速度比较快。但是，随着小分子的不断排出，大分子被截留堆积在膜表面，浓度越来越高，自下而上形成浓度梯度，这日才超滤速度就会逐渐减慢，这种现象称为浓度极化现象。为了克服浓度极化现象，增加流速，设计了几种超滤装置：1.无搅拌式超滤　　这种装置比较简单，只是在密闭的容器中施加一定压力，使小分子和溶剂分子挤压出膜外，无搅拌装置浓度极化较为严重，只适合于浓度较稀的小量超滤。2.搅拌

4、式超滤　　搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上，超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器，小分子溶质和溶剂分子被排出膜外，大分子向滤膜表面堆积时，被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象，提高了超滤的速度。4.中空纤维超滤由于膜板式超滤装置，截留面积有限，中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的，中空纤维毛细管，两端相通，管的内径一般在0．2mm左右，有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋，极大地增大了渗透的表面积，提高了超滤的速度。超滤原理超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大

5、小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。超滤⑴原理　　⑵超滤膜与超滤装置　　①超滤膜的种类：　　常用的超滤膜有：醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜　　②超滤装置：主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等，与反渗透装置类似。　　Ⅰ板框式超滤装置　　优点：装置牢固，适合在广泛的压力范围内工作；流道间隙大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增减膜及支撑板的数量可处理不同水量。　　缺点：装置较笨重；单位体积内的有效膜面积较小；膜的强度要求较高，一般做

6、在无纺布上，以增强膜的机械性能。　　Ⅱ管式超滤装置　　优点：原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容易，可化学清洗或擦洗。　　缺点：单位体积内膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的弯头及连接件多，设备安装费时。　　Ⅲ卷式超滤装置　　优点：单位体积内的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。缺点：进水预处理要求严格，对所用的膜强度要求较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。　　Ⅳ中空纤维式超滤装置：　　优点：单位体积内有效膜面积最大，工作效率最高，占地面积小。中空纤维无须支撑物。缺点：膜的清洗较困难，

7、只能用水力冲洗或化学清洗，不能用机械清洗，另外，中空纤维膜损坏后要更换整个组件。　　③超滤工艺参数　　主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。　　在操作压力为0.11～0.6Mpa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以1～500L/m2h为宜。影响膜通量的因素有：进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。　　膜必须定期清洗，以延长膜的寿命，正常使用的膜的寿命为12～18个月。　　④超滤在废水处理中的应用　　目前已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。　　超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压

8、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