超滤的工作原理
由于超滤膜具有精密的微细孔,超滤虽无去除无机盐和溶解性有机物等小分子的性能,对于截留水中的细菌、病毒、胶体、大分子等微粒相当有效,而且操作压力低,设备简单。因此超滤用于纯水终端处理是较为理想的处理方法。此外,超滤亦广泛应用于医药工食品工业以及工业废水处理等各个领域。在外力的作用下,被分离的溶液以一定的流速沿着超滤膜表面流动,溶液的溶剂和低分子量物质、无机离子,从高压侧透过超滤膜进入低压侧,并作为滤液而排出;而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留,溶液被浓缩并以浓缩液形式排出。由于它的分离机理主要是借机械筛分作用,膜的化学性质对膜的分离特性影响不大,因此可用微孔模型表示超滤的传质过程。
超滤的运行操作方式
超滤的基本操作有两种,一种是间歇式操作,另一种是连续式操作。此外,还有重过滤操作。
(1)间歇式操作
间歇式操作常用于小规模生产。从保证膜透过通量来看,这种方式效率最高,因为膜始终可保证在最佳浓度范围内进行操作。在低浓度操作时,可得到较高的膜透过通量。
(2)连续式操作
连续式操作常用于大规模生产。由于需要分离物料的生产量常比控制浓差极化所需的最小流量还小,因此运行时采用部分循环方式,而且循环量常比料液量大得多。这种系统实际上是由密闭式循环操作串联起来的。
(3)重过滤操作
重过滤操作用于大分子和小分子的分离。料液中含有各种大小分子溶质的混合物,如果不断加人纯溶剂(水)以补充滤出液的体积,这样低分子组分就逐渐被清洗出去,从而实现大小分子的分离。
超滤膜的分类:
超滤膜按结构型式分为板框式(板式)、中空纤维式、纳米膜表超滤膜、管式、卷式等多种结构。其中,中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径0.4-2.0mm,内径0.3-1.4mm,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式中空超滤膜。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩液排除不致堵塞膜表面,可长期连续运行。
超滤技术的应用:
早期的工业超滤应用于废水和污水处理,三多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤膜技术的应用领域已经很广,主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等。
超滤设备分类:
根据各行业工艺用水要求不同和原水水质不同,可定制不同的工业反渗透设备达到用水标准