 超濾膜介紹   文章內(nèi)技術(shù)參數(shù)及資料摘自華電水務(wù)產(chǎn)品技術(shù)手冊，想對華電超濾膜有深入了解的可咨詢作者！感謝您的閱讀與關(guān)注。   超濾是由壓力推動(dòng)的膜分離工藝過程，從分離粒徑或分子大小而言，它介于納濾與普通過濾之間的空隙（如砂濾、纖維過濾等）。根據(jù)分離粒徑、分子或膠體的大小，結(jié)構(gòu)一級與膜表面相互作用的特點(diǎn)，各個(gè)分離工藝過程的界限見下圖：
由于微小顆粒的尺寸，分子或膠體的結(jié)構(gòu)形狀以及膜材料和被截留物質(zhì)組分之間的相互作用對上圖所示的分類有著重要影響，因此明確劃分不同膜分離工藝的界限是不準(zhǔn)確的，很多工藝過程在很大程度上有部分重疊。盡管如此，超濾與普通過濾以及納濾之間仍有不同的應(yīng)用范圍，比如：微生物，膠體，細(xì)菌和大分子有機(jī)物的去除，低分子溶解物與大分子的分餾。此外對于超濾過程來說，要達(dá)到良好的分離效果，被分離物質(zhì)的分子量至少要相差一個(gè)數(shù)量級。下圖以直觀物質(zhì)大小說明膜分離過程的差異。
1、超濾分離過程能耗小，分離過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不發(fā)生相變： 2、分離過程是在常溫下進(jìn)行； 3、分離過程是以壓力或濃度為推動(dòng)力，設(shè)備和工藝流程簡單，沒有大量轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，易于操作管理，維修和安全； 4、采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，分離過程易于放大： 5、應(yīng)用范圍廣，凡是分離物質(zhì)的尺寸在0.005~0.2微米都可以采用膜分離技術(shù)； 6、超濾的篩分孔徑小，幾乎完全去除溶液中的細(xì)菌，微生物，熱源，病毒，大分子有機(jī)物和膠體顆粒： 7、能否有效分離取決于超濾膜的孔徑大小和溶質(zhì)粒子的尺寸，結(jié)構(gòu)形狀。與溶液的化學(xué)性質(zhì)（如 pH ，電性）成份以及膜表面結(jié)構(gòu)，電性和化學(xué)性質(zhì)（親水性，疏水性）有關(guān)： 8、整個(gè)過程在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行，無濾餅形成。 9、配合絮凝劑，其出水的顆粒粒徑可以控制在2um左右 超濾可分為靜態(tài)過濾（死端過濾）和動(dòng)態(tài)過濾（錯(cuò)流過濾）兩種。在死端過濾中，所有的截留物都沉積在膜表面上，形成隨時(shí)間而增厚的濾餅。 與其相反，在錯(cuò)流過濾中，進(jìn)料流體與膜表面是平行的，微粒會在膜表面上趁機(jī)而形成覆蓋層。到那時(shí)溢流流體會抑制覆蓋層的厚度，從而使透過液趨于穩(wěn)定。 下圖示意了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)過濾的運(yùn)行情況
兩種狀態(tài)下產(chǎn)水量與濾餅層厚度之間的關(guān)系見下圖。
 1、膜材料 超濾膜通常使用的材料是高分子聚合物。包括：聚砜（PS）、聚醚砜（PES）、 聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。 90年代初聚醚砜材料在商業(yè)上取得較為廣泛的應(yīng) 用，90年代末，化學(xué)性能更穩(wěn)定的聚偏氟乙烯材料逐漸成為廣泛使用的膜材料。目前為止，聚醚砜和聚偏氟乙烯仍然是最為廣泛使用的兩種膜材料。
2、膜材料的化學(xué)性能 PVDF 最為突出的特點(diǎn)就是出眾的抗氧化性能。材料的化學(xué)穩(wěn)定性是決定膜在酸堿，氧 化劑，微生物等作用下的壽命?；瘜W(xué)穩(wěn)定性還直接關(guān)系到膜進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)可以采用的方法和清洗強(qiáng)度。聚偏氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性是目前通用膜材料中化學(xué)穩(wěn)定性最優(yōu)異的一種材料，其耐受氧化劑的能力是常用膜材料如聚醚砜，聚砜的10倍左右。因此對于微生物污 染造成的膜堵塞，非常適合大量使用氧化劑清洗來恢復(fù)膜通量的膜分離過程。
3、各種膜材料綜合性能比較 作為膜材料不僅僅是某一方面的性能優(yōu)異，而是需要綜合考慮多方面的因素。因此材 料的綜合性能對于膜材料十分重要，下表僅列出一些常用材料的一些性能比較，很多材料 可能經(jīng)過改性，因此數(shù)據(jù)可能會存在差異。
超濾膜的孔徑一般在 0.01～0.08 微米之間，用孔徑表述超濾膜孔大小只是其中一種 方式。還可以通過超濾膜的分子量截留來表征膜孔的大小。超濾膜孔徑的測量方法有泡 點(diǎn)法，分子量截留，氮吸附法，氣體滲透法，電子顯微鏡等。其中泡點(diǎn)法較為簡單，但 是普遍認(rèn)為泡點(diǎn)法表征微濾的孔徑更具代表性。泡點(diǎn)法的理論基礎(chǔ)是毛細(xì)現(xiàn)象，用如下公式進(jìn)行定量：
式中 P 就是泡點(diǎn)壓力，把膜浸入到水中，逐漸增加膜的一側(cè)壓力，當(dāng)觀察到氣泡連續(xù) 從膜的一側(cè)逸出，此時(shí)的氣體壓力就是泡點(diǎn)壓力，δ是液體/空氣的表面張力；θ 是液體/ 固體（膜）的接觸角；D 是毛細(xì)管的直徑（孔徑）。可以看出泡點(diǎn)測出的實(shí)際是膜的最大 孔徑，當(dāng)然這個(gè)原理應(yīng)用在膜組件的完整性檢測上。膜孔徑的大小對分離效果具有直接的影響，膜孔徑越小，分離效果越好，污染物進(jìn)入多孔支撐層的幾率越小。孔徑越小，膜發(fā)生不可逆污堵的幾率也越小。 1、不對稱膜 由一層致密的皮層（又叫分離層或選擇層）和多孔的支撐層組成的膜結(jié)構(gòu)。致密層是真正起截留作用的分離層。 2、原水 進(jìn)入超濾系統(tǒng)的水 3、產(chǎn)水 正常工作狀態(tài)下，超濾系統(tǒng)的出水。 4、通量 產(chǎn)水透過膜的流量，以標(biāo)準(zhǔn)壓力，標(biāo)準(zhǔn)溫度，單位時(shí)間通過單位膜面積的水流量表示，單位多用 L/m2 .h 5、過膜壓差 簡稱 TMP， 是產(chǎn)水側(cè)與原水側(cè)壓力平均值的壓力差。
如全流過濾，則：
6、反洗 從膜的產(chǎn)水側(cè)用超濾產(chǎn)水或同等質(zhì)量的水從產(chǎn)水側(cè)壓向原水側(cè)，使附著在膜表面的污染物松懈并排出。 7、氣洗 將無油空氣進(jìn)入中空纖維進(jìn)水側(cè)與膜絲表面發(fā)生氣水混合的擦洗，通過氣水擦洗和膜絲的震蕩使膜絲表面的污染物松動(dòng)脫落并排出。 8、沖洗 用較大水量從膜的進(jìn)水側(cè)向膜組件的濃水側(cè)流動(dòng)，使污染物排出膜組件的腔體。 9、分散化學(xué)清洗 在中空纖維膜膜絲外側(cè)即原水側(cè)加入具有一定濃度和特殊效果的化學(xué)藥劑，通過循環(huán) 流動(dòng)、浸泡等方式，將膜外表面在過濾過程中形成的污物清洗下來的方式。 10、化學(xué)清洗 采用化學(xué)藥劑對膜絲進(jìn)行浸泡，循環(huán)，使污染物在膜表面松動(dòng)。 11) 回收率 產(chǎn)水占總原水的百分比。
1、市政領(lǐng)域（涉及到污水、飲用水、回用水等） 2、工業(yè)水領(lǐng)域 3、海水淡化 4、食品、醫(yī)藥行業(yè) 5、化工廢水 6、印染廢水 7、其他 以上就是超濾技術(shù)方面介紹，后個(gè)篇幅將對華電膜設(shè)備選型及技術(shù)參數(shù)做詳細(xì)摘要，感謝您的瀏覽與關(guān)注，如果感覺不錯(cuò)歡迎分享給同行！ END 關(guān)于我們 |
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