微滤的介绍

微滤(Microfiltration)

1. 定义

微滤又称微孔过滤，是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa的压力推动下，截留溶液中的沙砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。

2. 原理

微滤的过滤原理有3种：筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理，膜的物理结构起决定作用。此外，吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1~10um 的离子，操作静压差为0.01~0.2MPa。

根据微粒在微滤过程中的截留位置，可分为3种截留机制：筛分、吸附及架桥，原理如下：

①筛分：微孔滤膜拦截比膜孔径大或膜孔径相当的微粒，又称机械截留；

②吸附：微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。微粒尺寸小于膜孔的也可被截留。

③架桥：微滤互相堆积推挤，导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中，以此完成截留。

3. 特点

微滤能截留0.1~1um之间的颗粒，微滤膜允许大分子和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过，

微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar（1bar=100KPa）。

4. 发展历程

微滤技术是从19世纪初开始的，是膜分离技术中最早产业化的一种。中国是20世纪80年代初期才起步，与国外水平比，中国的常规微滤膜的性能和国外同类产品的性能基本一致，折叠式滤芯在许多场合替代了进口产品，但在错流式微滤膜和组器技术及其在工程中的应用等方面，仍落后于国外，抑制了微滤技术在较高浊度水质深度处理中的应用。

5. 应用领域

①水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；

②电子行业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；

③制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；

④食品行业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除；

⑤化学工业：各种化学品的过滤澄清。

6. 分类

微滤操作过程分死端过滤和错流过滤两种模式。

①死端过滤：在压力推动下，料液流动方向与膜表面垂直的过滤方式。又称全量过滤，直流过滤。

特点：容积和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜，大于膜孔的溶质粒子被截留，通常堆积在膜表面。随着时间的增加，膜面积堆积的颗粒越来越多，膜的渗透性将下降，这时必须停下来清洗膜

表面或更换膜。

②错流过滤：在压力推动下，料液流动方向与膜表面平行的过滤方式。

特点：料液沿膜表面流动，对膜表面截留物产生剪切力，使其部分返回主体流中，从而减轻了膜污染。膜透过速度也能在相对长的一段时间保持在一个较高的水平。

7. 所需器材

最主要是微滤膜。

微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等又可组成滤芯。滤芯有折叠滤芯、熔喷滤芯等。

在工业应用中，把微滤设备与一些配套的辅助设备有机结合起来，即组装成一个独立的微滤系统，如连续微滤系统。

决定膜分离效果的是膜的物理结构，空的形状和大小。微孔膜的规格有十多种，孔径从14um至0.025um，膜厚120~150um。

根据微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属、烧结金属（如不锈钢）、氧化铝、玻璃、二氧化硅等。其操作压力在0.01~0.2MPa。

超滤

1. 定义

超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而大分子物质得到了部分的纯化。

2. 原理

纳滤

反渗透

电驱动膜

MBR