超滤技术分析(二)
2025-03-30 来自: 衡美水处理公众平台 浏览次数:14
衡美水处理为您介绍一种炉火纯青、精妙绝伦的水处理技术——超滤技术。
超滤是对物质进行选择性分离的技术。
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。中空纤维超滤器(膜)具有单位容器内充填密度高,占地面积小等优点。
超滤膜的截留分子量底限为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,常规用途如下:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具。
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、多孔"皮肤层"(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。
近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。
超滤膜的基本性能指标主要有:
截留率(以百分率%表示);
化学物理稳定性(包括机械强度)等。
六、超滤装置
超滤装置一般由若干超滤组件构成。
通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。
这些物质容易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差级化和堵塞,这是超滤法关键的问题,要克服浓差级化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
七、超滤装置应用
1、废水处理
在生物制品中应用超滤法(wx: dgschb)有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。
改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;
吸附损失为1.69%;
透过损失为1.23%;
截留率为98.77%。
大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理
2、净水设备
超滤膜是一种孔径规格一致,(wx: dgschb)额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的粒子尺寸或分子量大小。
以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;
超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;
逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。
由此可知,超滤膜适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是非常重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同。
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