·超滤(UF) |
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● 超滤是一种膜分离技术,其主要元件为多孔性不对称超滤膜,用于溶液中物质大分子级别的分离,以使有用物质得到分级、浓缩和纯化。
超滤过程是以膜两侧压差为驱动力。以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程;使用压力通常为0.1~0.5Mpa,筛分孔径从1nm~0.1um,截留分子量范围从500到100万左右。
其与所有常规过滤及微孔过滤(均为静态过滤)的差别:一是筛分孔径小,几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物。二是能否有效分离除决定于膜孔径及溶液质粒子的大小,形状及刚柔性外,还与溶液的化学性质(PH值、电性)、成份(有否其它粒子存在)以及膜致密层表面的结构、电性及化学性质(疏水性、亲水性等)有关。三是整个过程在动态下进行,无滤饼形成,溶剂仅获得部分的分离。进入超滤组件的原液,在膜两侧压差的推动下,部分透过膜成为超滤液,其余则成为浓缩液不断流出(见图一),使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚(见图二),过滤速率在稳定状态下可达到一平衡值而不致连续衰减,整个过程可长期持续进行。
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超滤膜从某种角度来讲是表面有较大平均孔径的反渗透膜;但其对大分子溶质的分离主要依赖于膜的有孔性,即膜对大分子溶质的吸附、排斥、阻塞及筛分效应,分离的物理因素要比物化因素更为重要,而与膜两侧溶液的渗透压差无关,故使用压力大大低于反渗透,相应的单位面积、单位压差通量则大大高于反渗透膜。对于反渗透膜,两侧压差愈大,脱盐率愈高,而超滤却相反,一般压差越大,对大分子溶质的截留率越低。
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● 组件:有外压式和内压式两种。
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| (图三)外压式中空纤维超滤组件 |
(图四)内压式中空纤维超滤组件 |
外压式组件(见图三),原液从一端经中心分配管进入,在组件内径向辐射状流动;部分原液在压差作用下透过中纤维壁进入内孔成为超滤液,再经管板集流从另一端流出;其余原液被浓缩成浓缩液缘导流网经壳体侧壁浓缩口流出。由于纤维呈不规则的自然集束,原液在纤维间流动,在比较高的流速下吾高度湍流状态,膜表面滞流边界层较簿,对克服浓差极化有利,故特别适用于浓缩工艺及纯水制造中反渗透的预处理和不设反渗透制造高纯水的终端装管。同时,由于超滤是从中空纤维内孔经管板集流后流出,无死角。细菌不易繁殖生长,灭菌也容易,故也特别适用于生化制药和医药用无医治无热源水的制备。
内压式组件(见图四),原液从一端经管板进入中空纤维内孔,部分原液在压差下透过纤维壁进入壳体成为超滤液,由侧壁超滤口流出。其余则被浓缩成浓缩液经内孔、在管板处集留,从另一端流出。该种组件结构简单,制造方便,适用于净度较高的超纯水的终端装置。 |
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● 超滤组件的规格型号:
本公司生产的超滤组件,膜材料为聚矾(PS),壳体材料为有机玻璃或ABS或不锈钢 ,端盖、螺筒和中心管均为ABS,管板为环氧树脂,导流网为聚乙烯或聚丙烯,外压及压组件都已形成系列产品(见表一)。
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| 型 号 |
HMU-03E |
HMU-06E |
HMU-20E |
HMU-50E |
HMU-100E |
HMU-20I |
HMU-50I |
HMU-100I |
| 外部尺寸 |
90×1120L |
| 组件形态 |
外压式 |
内压式 |
| 膜 材 料 |
聚 砜 |
| 切割分子量 |
3000 |
6000 |
20000 |
50000 |
100000 |
20000 |
50000 |
100000 |
| 初期透水量(1/h) |
250 |
350 |
600 |
800 |
1000 |
500 |
800 |
1000 |
| PEG分子量 |
6000 |
6000 |
20000 |
20000 |
20000 |
20000 |
20000 |
20000 |
| PEG截留率(%) |
95 |
90 |
90 |
60 |
30 |
90 |
60 |
30 |
| 最高入口压力(kg/cm2) |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 最高料液温度(0C) |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
| PH范围 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
2-13 |
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