超濾膜分離技術(shù)分析（一）
2025-06-06 來自: 衡美水處理公眾平臺 瀏覽次數(shù):137
衡美水處理為您介紹一種爐火純青、精妙絕倫的水處理技術(shù)——超濾技術(shù)。
超濾是對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離的技術(shù)。
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20－1000A°之間。中空纖維超濾器（膜）具有單位容器內(nèi)充填密度高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
一、超濾基本介紹
在超濾過程中水溶液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的溶劑（水）及小分子溶質(zhì)透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留，隨水流排出，成為濃縮液。超濾過程為動態(tài)過濾，分離是在流動狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過清洗可以恢復(fù)。
超濾起源于是1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當(dāng)施加壓力時，溶液（水）透過膜，而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來，其過濾精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濾紙，于是他提出超濾一語，1896年，Martin制出了一張人工超濾膜，其20世紀(jì)60年代，分子量級概念的提出，是現(xiàn)代超濾的開始，70年代和80年代是高速發(fā)展期，90年代以后開始趨于成熟。
我國對該項技術(shù)研究較晚，70年代尚處于研究期限，80年代末，才進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式（內(nèi)壓列管式和外壓管束式）、卷式、中空纖維式等形式。
濃差級化是膜分離過程的自然現(xiàn)象，如何將此現(xiàn)象減輕到底限，是超濾技術(shù)的重要課題之一。采取的措施有：
（1）提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，并使被截留的溶質(zhì)及時由水帶走；
（2）采取物理或化學(xué)的洗滌措施。
二、超濾基本定義
超濾是采用中空纖維過濾新技術(shù)，配合三級預(yù)處理過濾清除自來水中雜質(zhì)；
超濾微孔小于0.01微米，能有效濾除水中的細(xì)菌、鐵銹、膠體等有害物質(zhì)，保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)。
超濾是一種加壓膜分離技術(shù)（wx: dgschb），即在壓力下，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過特制的薄膜，而使大分子溶質(zhì)不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力（壓力）作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質(zhì)，而水和小的溶質(zhì)顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質(zhì)。
當(dāng)被處理水借助于外界壓力的作用以流速通過膜表面時，水分子和分子量小于300—500的溶質(zhì)透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當(dāng)水通過超濾膜后，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機(jī)物等。
超濾原理并不復(fù)雜。在超濾過程中，由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累，會產(chǎn)生濃差級化現(xiàn)象，當(dāng)膜面溶質(zhì)濃度達(dá)到某一限值時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應(yīng)用受到一定程度的限制。為此，需通過試驗(yàn)進(jìn)行研究，以確定適用工藝和運(yùn)行條件，有效減輕濃差級化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預(yù)處理方法。
超濾是一種膜分離技術(shù)，（UItrafil-tration 簡稱UF）。能夠?qū)⑷芤簝艋?，分離或者濃縮。超濾是介于微濾與納濾之間，且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間，操作壓力為0.1–0.5 Mpa。主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)。超濾膜根據(jù)膜材料，可分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。按膜的外型，又可分為：平板式、管式、毛細(xì)管式、中空纖維和多孔式。目前家用超濾凈水器，多以中空膜為主。
超濾膜的工作以篩分機(jī)理為主，以工作壓力和膜的孔徑大小來進(jìn)行水的凈化處理。以中空纖維為例，以進(jìn)水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進(jìn)入，凈水從膜絲內(nèi)制取。反之則為內(nèi)壓式。內(nèi)壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理，工業(yè)用超純水和溶液濃縮分離等許多領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。
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