1、超濾設(shè)備介紹:
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過(guò)濾介質(zhì),膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過(guò),而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留,從而達(dá)到凈化或分離的目的。
超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除菌與除濁,藥品的除熱原以及食品及制藥物濃縮過(guò)程中均起到關(guān)鍵作用。
超濾過(guò)濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來(lái)定義較為模糊,一般認(rèn)為超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.001-0.1微米,截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.001-0.01微米,截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過(guò)濾孔徑大于0.01微米,或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。
一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton,而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領(lǐng)域。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細(xì)管和管式。市場(chǎng)上用于水處理的超濾膜基本上以毛細(xì)管式為主,個(gè)別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實(shí)際上應(yīng)屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒(méi)式三種。其中浸沒(méi)式超濾膜過(guò)濾的推動(dòng)力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對(duì)于過(guò)濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過(guò)濾推動(dòng)力的要求,因此浸沒(méi)式的組件形式比較適合于過(guò)濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時(shí),膜表面液體的流速極不均勻,影響膜表面的沖洗效果,因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢(shì)。
2、超濾設(shè)備工作原理
超濾是一種以篩分為分離原理,以壓力為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程,過(guò)濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi), 可有效去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源及高分子有機(jī)物質(zhì)。可廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過(guò)程無(wú)相轉(zhuǎn)化,常溫下操作,對(duì)熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜,并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能,能在60℃ 以下,pH為2-11的條件下長(zhǎng)期連續(xù)使用。
3、超濾膜的分類
超濾膜按結(jié)構(gòu)型式分為板框式(板式)、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結(jié)構(gòu)。其中,中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中非常成熟與先進(jìn)的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm,內(nèi)徑0.3-1.4mm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達(dá),截留分子量可達(dá)幾千至幾十萬(wàn)。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng),分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動(dòng)態(tài)過(guò)濾過(guò)程,被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面,可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。
4、其技術(shù)的應(yīng)用
早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來(lái),隨著超濾技術(shù)的發(fā)展,如今超濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣,主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。
5、優(yōu)點(diǎn)
A.超濾膜元件采用世界著名膜公司產(chǎn)品,確保了客戶得到目前世界上優(yōu)質(zhì)的有機(jī)膜元件,從而確保截留性能和膜通量。
B.系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,可實(shí)現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
C.處理過(guò)程無(wú)相變,對(duì)物料中組成成分無(wú)任何不良影響,且分離、純化、濃縮過(guò)程中始終處于常溫狀態(tài),特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,完全避免了高溫對(duì)生物活性物質(zhì)破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分。
D.系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
E.系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)先進(jìn),集成化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積少,操作與維護(hù)簡(jiǎn)便,工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。
F.系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級(jí)管閥,現(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生,滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。
G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì),結(jié)合先進(jìn)的控制軟件,現(xiàn)場(chǎng)在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù),避免人工誤操作,多方位確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
6、超濾用途
污水、廢水的回收利用
地表水處理:超濾設(shè)備大多數(shù)是利用在地表水處理之上的,處理后的水用于澆灌或作為反滲透的進(jìn)水,來(lái)制備工業(yè)用水。這類工廠在荷蘭等地的數(shù)量逐步上升。這種技巧供給了不用在購(gòu)置越來(lái)越貴的飲用水就能就近取用地表水。
生活飲用水處理:因?yàn)樯钏降奶岣撸藗儗?duì)飲用水的質(zhì)量要求也就越來(lái)越高,水處理公司關(guān)注控制供水管網(wǎng)中存在的微生物的量。為了做到這一點(diǎn),是以一種方法是停止昂貴、頻仍的水質(zhì)檢驗(yàn),或許在供水終端設(shè)置防止細(xì)菌和病毒進(jìn)進(jìn)的樊籬。采用UF系統(tǒng),可以很是方便的建成多么的樊籬。超濾膜對(duì)細(xì)菌的往除率可以達(dá)到6log,關(guān)于病毒的往除率達(dá)到4log,是以水廠和用水者都不用在擔(dān)心細(xì)菌和病毒的標(biāo)題。因?yàn)轱嬘盟馁|(zhì)量自身就很高,是以此時(shí)的膜系統(tǒng)可以可以采用很高的膜通量,可以達(dá)到135升/平米.小時(shí)。同時(shí)較高的進(jìn)水前提,是以反沖頻率和化學(xué)加強(qiáng)反洗的頻率都可以很是低,產(chǎn)水量可以達(dá)到99%。假設(shè)需要還可以設(shè)立二級(jí)超濾設(shè)備,將第一級(jí)的反洗水進(jìn)一步回用。
用來(lái)進(jìn)行海水淡化:中東地區(qū)是水資本缺乏嚴(yán)重的處所。為懂得決這個(gè)標(biāo)題,開(kāi)始人們凡是采用蒸餾技巧。從十九世紀(jì)60年月,膜技巧被用于處理這些國(guó)家的缺水標(biāo)題。可是,良多反滲透海水淡化(利用半透過(guò)膜為海水脫鹽出產(chǎn)海水)(利用海水脫鹽出產(chǎn)海水)系統(tǒng)面臨著膜污染嚴(yán)重的標(biāo)題。重要因?yàn)榉礉B透系統(tǒng)的傳統(tǒng)的預(yù)處理方法無(wú)法供給靠得住的進(jìn)水水質(zhì)。是以盡年夜年夜都淡化工場(chǎng),在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其設(shè)計(jì)出水量的情況下任務(wù),甚至有些工場(chǎng)的出水量達(dá)不到最后設(shè)計(jì)的30%。小型淡化裝置的研究很是明白的剖明,超濾系統(tǒng)可以很是有掌握的控制海水的水質(zhì),為反滲透系統(tǒng)供給高質(zhì)量的進(jìn)水。耐久實(shí)驗(yàn)也剖明,超濾系統(tǒng)的出水SDI值可以很是好的控制在2以下。這些測(cè)試在超濾系統(tǒng)(又稱為超濾設(shè)備)前不用用任何預(yù)處理,而且實(shí)用各類海水水質(zhì)。
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