超滤污堵原因的剖析

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1、超滤污堵原因的剖析超滤污堵的原因不外乎内因和外因两方面，膜材质的差别应该是其内因；而其处理的水源不同，则是外因。(-)按材质来讨论超滤膜是有机高分子聚合物制成的多孔膜，有两种类型：均质和非均质的。均质膜为无定向结构，膜内通道曲折易堵，透水速率低，对溶质的选择透过性差。非均质膜具有非对称结构，致密的表层厚度小于0.lum,孔径均匀，排列有序。海绵状底层厚度为200〜250um,结构疏松、孔径大、流动阻力小，保证了髙的透水速率。超过滤膜的分离特性主要取决于表层上孔径的人小、孔径的分布、开孔密度和孔隙率。用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物(例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材

2、料)、聚丙烯、聚丙烯席、聚烯绘、聚飒、聚瞇飒、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚砚酰胺、磺化聚飒、交联的聚乙烯醉、改性丙烯酸聚合物等。目前市场上比较常见的是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醯飒(PES)和聚丙烯(PP)三种。1.PES(聚醯矶)如图4-3所示的结构中的-S02基团由于两侧苯基的存在而比较稳定，苯瞇或者苯飒基团具有一定的热稳定性和抗氧化性。图4・3聚謎矶分子结构醴飒材质的微孔滤膜属于亲水性滤膜，这是一种用于常规目的的滤膜，尤其在回收大分子截留物时，可以得到极好的收率。其低蛋白质吸附及高药物相容性，专为生化、检验、制药以及除菌过滤装置而设计，主要应用于浓度较高的蛋

3、白溶液(如单抗、HSA、TgG.重组蛋白等)、细胞收获、疫苗、抗生索、造影剂、传统中药、合成药物等。它的显著特点是具有高流率、低溶出物、良好的强度等特点，不吸附蛋白和提取物，对样品无污染。可以制成多孔径的膜仃〜200nm)；具有较髙的化学和热稳定性；对酸碱的耐受性好，pH耐受范围可达1〜131可以用0・5i】iol/L的NaOIl进行清洗，用0.lmol/L的NaOII进行保存）；通量高；流速快；具有高机械强度。缺点是耐压性能不好，平板膜低于700kPa,聚砚中空纤维膜低于170kPa；因其疏水性，故易于污堵；耐氧化性能一般，长期或者高浓度的氧化性清洗剂会对膜材料造成一定的破坏

4、。可见聚醸砚超滤膜的特点是：①pll耐受范围宽，可以达到1〜13；②可以制成多孔径的膜，1〜200nm；③耐多数化学溶剂性能较好，但不耐芳炷、酮、醋、酯等；④耐压性能较差，易于污堵，耐氧化性能一般。1.PP（聚丙烯）聚丙烯（图4-4）超滤膜无需任何粘接剂，化学性能稳定，柔韧，不易破损，耐高温，能经受高压灭菌。无毒无味，耐酸碱。适用于制作各种粗、精滤器，折叠式滤芯。适用于饮料、医药等行业的板框压滤机滤膜，以及反渗透膜、超滤膜的支撑及预处理。聚丙烯膜无事性，可在医药、化工、食品、饮料等领域广泛应用；具疏水性，对气体过滤尤佳。一CH、一CH——TCH—图4・4聚丙烯分子结构一般聚丙烯

5、超滤膜的特点是：①采用拉仲导致聚丙烯微品断裂而得到微孔，这种孔在电镜下呈细长形，而不是一般超滤、微滤产品的类圆形，所以过滤尺寸精度不易控制：②耐光氧化性能较差；③疏水性最强，抗污染能力较差。2.PVDF（聚偏氟乙烯）聚偏氯乙烯（图4-5）的优点是：①pH耐受范围宽，可以达到1〜13,甚至更宽；②抗氧化能力最突出，可以经受苛刻的氧化清洗条件；③耐绝大多数化学溶剂，优于PES和PP；④耐生物降解；⑤与聚醞砚类似，PVDF也是疏水性的，可以经过多种方式进行亲水改性，改性后其亲水性可以达到相当令人满意的程度。绿邦膜科技的污水再生器膜组件就采用PVDF材质制作。聚偏氯乙烯屮空纤维膜如图4

6、-6所示(b)被污染后图4-6聚偏鼠乙烯中空纤维腔(c)清洗后PVDF(聚偏氟乙烯)是常用的几种超滤膜材料中化学稳定性较好的一种，膜的机械强度高、拉伸强度髙，具有良好的耐热性，耐酸碱、抗氧化，可釆用极端的清洗条件如较高浓度的强酸(HC1)、强氧化剂(NaClO),能够彻底去除膜上的污染物，使系统稳定运行。但不能耐受丙酮、DMSO、THF、DMF、二氯甲烷，氯仿等。蛋白吸附率低，具有较强的负静电性及疏水性；具有疏水和亲水两种形式。疏水性聚偏氟乙烯膜主要应用于气体及蒸汽过滤、高温液体的过滤；亲水性聚偏氟乙烯膜主要应用于组织培养箪、添加剂等除菌过滤溶剂和化学原料的净化过滤，试剂的无菌

7、处理，高温液体的过滤等。PES、PP、PVDF化学稳定性的比较见表4-1o<64-1PES.PP.P'DF化学珑定性的比较化学CPP>NCc冰酩酸NCC乙聲CCcCCC「CcCCCCCC乙烷LCN:甲策CCN氨水（25%）CCCS(・NNat()H(3tnri>ol/L>(•C*SCN如弋绘51.LC川氯化碳C(1.NCL二甲杂环乙紀NCNCL—NI：-CC乙趙CCL三氛乙烷NCC含N溶刑丙烯舶L1.CNC[