《微滤超滤纳滤》PPT课件.ppt

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1、微滤、超滤、纳滤膜分离技术膜分离定义：膜分离过程以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。通常膜原料侧称膜上游，透过侧称膜下游。不同的膜过程使用的膜不同，推动力也不同。膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量要求低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3～1/8，因此和蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的过程有很大差异；膜分离的条件一般都较温和，对于热敏性物质复杂的分离过程很重要，这两个因素使得膜分离成为生化物质分离

2、的合适方式：无化学变化：典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染；膜分离技术的优点选择性好可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能；适应性强处理规模可大可小，可以连续也可以间歇进行，工艺简单，操作方便，结构紧凑、维修费用低，易于自动化。表一几种主要分离膜的分离过程膜过程推动力膜类型透过物截留物微滤压力差纤维多孔膜0.1~10μm水、溶剂溶解物悬浮物颗粒超滤压力差非对称性膜１~５0nm水、溶剂小分子胶体和超过截留分子量的分子纳滤压力差Donna效应复合膜＜1nm水、一价离子、

3、多价离子有机物一、微滤(MF)以多孔薄膜为过滤介质，压力差为推动力，利用筛分原理使不溶性粒子（0.1-10m）得以分离的操作。操作压力0.05-0.5MPa。微滤膜的应用在工业发达国家，从家庭生活到尖端技术都在不同程度上应用MF技术，其主要用于无菌液体的制备、生物制剂的分离、超纯水的制备以及空气的过滤、生物及微生物的检测等方面。①.在医疗卫生领域中的应用主要体现在药用水（包括纯净水、注射用水）的过滤、小针剂及眼药液的精滤及终端过滤，血液过滤，中草药液、后发酵液的澄清过滤，空气、蒸汽的过滤等。在制药工业

4、中，终端过滤的选择相当关键，其去除效率取决于选择合适的滤膜材料、膜孔径及流程。②.在生物化学和微生物研究中的应用利用不同孔径的MF膜收集细菌、酶、蛋白、虫卵等提供分析。利用膜进行生物培养时，可根据需要在培养过程中变换培养基，以达到多种不同的目的，并可进行快速检验。因此，MF技术已被用于水质检验、临床微生物标本的分离、溶液的澄清、酶活性的测定等。③.在食品饮料工业领域中的应用MF技术普遍用于酒类、饮用水、茶饮料、果汁、奶制品、碳酸饮料的澄清和除菌过滤。如用孔径小于0.5μm的微孔滤膜（滤芯过滤器）对啤酒和

5、酒进行过滤后，可脱除其中的酵母、霉菌和其他微生物。经这样处理的产品清澈、透明、存放期长，且成本低。我国经多年努力，已研制出多种材质的系列孔径的MF膜元件，并形成产业化规模，已广泛用于国内各大著名的饮料生产商，如旭日升、汇源果汁、农夫果汁等企业。原料糖化发酵后发酵硅藻土过滤膜过滤Ⅰ缓冲罐膜过滤Ⅱ罐装鲜生啤酒生产中膜过滤流程④.在电子工业中的应用电子工业使用的流体包括气体和液体，过滤器大致分为气体过滤器和液体过滤器。气体过滤器采用疏水性MF膜来从主体气体（氮、氧、氢）和特殊气体（如硅烷、胂、磷化氢、氨）中去

6、除粒子。液体过滤器分成化学药剂过滤、光敏抗蚀剂过滤器及去离子水过滤器。在电子工业中，对去离子水的要求很高，因此应选择洁净度高，滤膜完整性好，孔径均匀的MF膜，否则会影响去离子水的水质，进而导致电子元器件或集成电路板的报废。MF膜在纯水制备中主要用处有两方面：一是在RO或ED前用作保安过滤器，用以清除细小的悬浮物质；二是在阳/阴或混合交换柱后，作为最后一级终端过滤手段，用它滤除树脂碎片或细菌等杂质。原水絮凝沉淀砂、无烟煤过滤加氯消毒杀菌预过滤RO阳床阴床阴阳混床MF用户电子工业超纯水制备流程⑤.在油田注水

7、的应用在石油开采中，向低渗透油田实行早期注入高质量的水是对低渗透油田补充能量，稳定产量的长期的根本保证。在石油开采注水工艺中一个核心的环节是如何保证注入水的水质，MF技术在其中已发挥了较大的作用，国内主要用PE烧结微孔管、折叠式MF膜过滤芯及中空纤维UF组件等。⑥.在家庭生活中的应用由于我国城市自来水供给系统在输送过程中的不完善，我们日常饮用的自来水往往存在着二次污染的问题，这对我们的人身健康带灰很大的隐患。采用MF技术制造的家用净水器，通过MF膜的过滤不仅能有效去除水中的铁锈、泥沙等肉眼可见物，还能截

8、留住水中的细菌、大肠杆菌等。二、超滤(UF)是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体中溶质进行分离的物理筛分过程。其截断分子量一般为6000到50万，孔径为几十nm，操作压0.2-0.6MPa。超滤膜的应用超滤从70年代起步，90年代获得广泛应用,已成为应用领域最广的技术。蛋白、酶、DNA的浓缩脱盐/纯化梯度分离（相差10倍）清洗细胞、纯化病毒除病毒、热源工业废水处理回收电泳涂漆废水中的涂料含油废水的处理；上浆液的回收；乳胶的回收；造纸工