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科普知识系列-话说超滤

1什么是超滤膜?超滤(缩写UF)膜是高分子疏散膜的一种 。疏散机理主要靠膜孔径筛分,事情原理如图所示

2019/10/29


  1什么是超滤膜?

  超滤(缩写UF)膜是高分子疏散膜的一种 。疏散机理主要靠膜孔径筛分,事情原理如图所示:

  在膜的进水侧施加压力让给水沿膜外貌流动,水和小分子物质透过膜孔成为透过液(产水),被膜截留的颗粒物和大分子杂质则随浓缩水带出膜外貌,从而实现水的净化 。

  超滤有两种过滤方法:全量过滤和错流过滤 。若是和砂滤一样,要进水所有变为产水,浓缩水为零,叫全量过滤 。若是进水中杂质较多,需要将杂质随浓缩水一连倾轧,此种过滤方法称为错流过滤 。超滤经常接纳错流方法运行 。

  2超滤膜的外貌是什么样的?

  超滤膜的材质有聚丙烯PP,聚氯乙烯PVC,聚砜PS,聚醚砜PES,聚偏氟乙烯PVDF等多种高分子质料,制成的超滤膜组件也有平板式,管式,中孔纤维式等多种形式,但无论哪种膜材质的膜组件中的超滤膜都有与图2近似的膜断面结构:超滤膜是由极薄的外貌疏散皮层和较厚的多孔支持层组成,疏散皮层和多孔支持层是一次成形的 。因膜断面及两侧外貌是差池称的,故也称为非对称膜 。只管结构差池称,但膜材质是相同的,故又称为均质膜 。

  我公司超滤膜的SEM断面图

  3超滤膜主要性能指标有哪些?

  以水处置惩罚为例,超滤膜性能主要分为产水能力和疏散能力两部分 。

  ?超滤膜产水性能:

  1)膜面积,现实使用的膜组件中的有用膜面积,单位是m2 。

  2)膜装填密度,单位体积膜组器(或膜池)体积内装填的膜面积,单位m2/m3 。

  3)产水量,单位时间内透过膜的水流量,单位是m3/h,或m3/d.

  4)产水通量,单位膜面积上的透过水量,单位是L/m2/h,或m/d

  注重:由于水粘度受水温影响,以是盘算膜的产水量或产水通量时还必需注明水温 。

  5)透膜压差(TMP),即膜两侧的压力差 。这是超滤历程的推动力 。单位是 kPa或bar 。盘算公式:

  TMP=(P进水-P浓水)/2-P产水

  6)透水系数, 单位是L/m2/h/Kpa, @25℃ 。

  盘算公式:

  透(产)水通量=透水通量/透膜压差

  透水系数的物理意义为:在标准25℃温度下,单位时间,单位膜面积,单位推动力下的透过水量 。透水系数是权衡超滤膜产水性能最实质的指标 。

  ?超滤膜疏散性能

  1)截留分子量(MWCO),单位是道尔顿D 。

  超滤膜在划定条件下对某一已知分子量物质的截留率抵达 90%时,该物质的分子量为该超滤膜的截留分子量 。种种超滤膜的截留分子量规模为数百至上百万道尔顿,截留分子量是超滤膜最基本的疏散性能 。

  2)截留率,超滤膜对特定组分的脱除能力,单位为百分数 % 。

  盘算公式:

  R=(1-Cp/Cf)×100%

  式中:R,截留率;Cf,Cp,进料液和透过液中特定组分的浓度 。

  4审核超滤膜的指标有哪些?

  主要审核指标有三个:总悬浮物TSS、浊度(单位NTU)和SDI 。SDI是RO膜污问鼎数(早期叫淤泥密度指数),是RO和NF膜进水条件的主要审核指标,超滤膜产水一样平常应抵达 SDI<3.

  5超滤膜与微滤膜的区别?

  UF与MF都是过滤膜,主要用于去除水(溶液)中的非消融性杂质,但UF膜比MF膜过滤精度更高 。MF疏散精度是按膜孔径巨细评价,而UF是按截留分子量巨细评价的 。虽然UF的孔径小于MF,一样平常MF膜的孔径规模是0.1-0.5μm,而UF膜的孔径规模是0.001-0.1μm 。

  6超滤膜与RO、NF的区别?

  ?RO和NF是脱盐膜,主要功效是去除水(溶液)中的消融性杂质 。而UF作为过滤膜主要去除非消融性杂质,不可脱盐 。污水生化处置惩罚用的MBR膜也多为超滤膜,超滤膜作为水净化单位,除自力使用外,还常用于RO或NF膜的前处置惩罚 。

  ?由于UF膜不脱盐,无需战胜渗透压,加上膜孔径的差别,UF膜系统的运行压力远低于NF、RO膜系统 。

  ?UF膜的疏散表皮层与支持层材质是相同的,故UF膜是单质膜,而主流RO膜为疏散皮层与支持层材质差别的复合膜,其疏散皮层是聚酰胺,支持层为聚砜或聚醚砜等多孔膜 。

  7超滤膜的工业应用有哪些?

  ? 市政供水,工业用水,种种规模饮用水的深度净化处置惩罚 。

  ?反渗透、纳滤或电渗析的过滤前处置惩罚 。

  ?污水处置惩罚处置惩罚中的膜过滤和MBR膜过滤 。

  ?生物发酵,制药,食物等物料水溶液的浓缩,疏散,提纯 。

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