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        什么是超濾?超濾的分離特性是什么?

        時間:2019-10-18 10:02:18

        超濾技術簡介以及超濾分離特性


        超濾是一種膜分離技術,其膜為多孔性不對稱結構。超濾過濾過程是以膜兩側壓差為驅動力,以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程,使用壓力通常為 0.01~0.3 MPa,篩分孔徑從 0.002~0.1μm,截留分子量為 1000~100,000 道爾頓左右。

        超濾起源于 1748 年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當施加一定壓力時,溶液(水)透過膜,而蛋白質、膠體等物質則被截留下來,其過濾精度遠遠超過濾紙,于是他提出超濾這一術語。1896 年,Martin 制出了第一張人工超濾膜。20 世紀 60 年代,分子量級概念的提出,是現代超濾的開始,70 年代和 80 年代是高速發展期,90 年代以后開始趨于成熟,進入到21 世紀得到廣泛應用。我國對該項技術研究較晚,上世紀 70 年代尚處于研究期限,80 年代末,才進入工業化生產和應用階段。近 30 年來,超濾技術的發展極為迅速,不但在特殊溶液的分離方面有獨到的作用,而且在工業給水方面也用得越來越多。例如在海水淡化、純水及高純水的制備中,超濾可作為預處理設備,確保反滲透等后續設備的長期安全穩定運行。在食品飲料、礦泉水生產中,超濾也發揮了重要作用。因為超濾僅去除水中的懸浮物、膠體微粒和細菌等雜質,而保留了對人體健康有益的礦物質。


        超濾分離特性:

        1、分離過程不發生相變化,耗能少;

        2、分離過程可以在常溫下進行,適合一些熱敏性物質如果汁、生物制劑及某些藥品等的濃縮或者提純;

        3、分離過程僅以低壓為推動力,設備及工藝流程簡單,易于操作、管理及維修;

        4、應用范圍廣,凡溶質分子量為 1000~500,000 道爾頓或者溶質尺寸大小為 0.005~0.1μm 左右,都可以利用超濾分離技術。

        此外,采用系列化不同截留分子量的膜,能將不同分子量溶質的混合液中各組分實行分子量分級。


        超濾與傳統過濾及微濾的區別:

        1、篩分孔徑小,幾乎能截留溶液中所有的細菌、熱源、病毒及膠體微粒、蛋白質、大分子有機物;

        2、能否有效分離除決定于膜孔徑及溶質粒子的大小、形狀及剛柔性外,還與溶液的化學性質(pH 值、電性)、成份(有否其它粒子存在)以及膜致密層表面的結構、電性及化學性質(疏水性、親水性等)有關;

        3、整個過程在動態下進行,無濾餅形成,使膜表面不能透過物質僅為有限的積聚,過濾速率在穩定的狀態下可達到一平衡值而不致連續衰減;

        4、超濾過濾膜對大分子溶質的分離主要依賴于膜的有孔性,即膜對大分子溶質的吸附、排斥、阻塞及篩分效應。


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