超滤微滤
微滤和超滤的原理
微滤和超滤的原理
微滤和超滤的原理区别如下:
1. 微滤是依靠筛滤原理,使用孔径0.1-10μm的滤膜隔离颗粒物质。
2. 超滤是通过溶质分子量的不同进行分离,使用孔径1-100nm的滤膜。
3. 微滤主要根据颗粒物的大小进行截留,超滤主要根据分子量截留。
4. 微滤可去除悬浮物、藻类、沙粒等较大颗粒杂质。
5. 超滤可以去除病毒、细菌、蛋白质、糖类、油脂等较小分子杂质。
6. 微滤通常在0.1-0.5Mpa的压力下进行。
超滤在0.5-4Mpa压力下进行。
7. 微滤滤速较快,超滤滤速较慢。
8. 微滤滤膜较超滤滤膜筛孔粗大,水通量大。
9. 超滤操作和设备成本较高,但可以取得更高的去除率。
10. 两者可结合使用,微滤去除大颗粒,超滤深度净化。
微滤、超滤、纳滤和反渗透简介
微滤、超滤、纳滤和反渗透简介一、微滤又称为微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛分过程，在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒，操作压力为0.7-7kPa,原料液在压差作用下，其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧，为透过液，大于膜孔的微粒被截留，从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。
微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用，决定膜的分离效果是膜的物理结构，孔的形状和大小。
二、超滤简称UF是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。
超滤同反渗透技术类似，是以压力为推动力的膜分离技术。
在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中，居于纳滤(NF)与微滤(MF)之间，截留分子量范围为50-500000道尔顿，相应膜孔径大小的近似值为501000A。
三、纳滤膜纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质，也可脱除无机盐的重要原因目前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜。
纳滤膜有如下特点:1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子，故被命名为纳滤膜，截留物相对分子质量为200-10002、NF膜对二价或高价离子，特别是阴离子的截留率比较高，可大于98%，而对一价离子的截留率一般低于90%3、NF膜的操作压力低，一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa4、NF膜多数为荷电膜，因此，其截留特性不仅取决于膜孔大小，而且还有膜静电作用。
微滤：能截留0.1-1 微米之间的颗粒。
微滤允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
超滤能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。
超滤允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。
反渗透最精细的一种膜分离，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。
反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
微滤、超滤、反渗透、离子交换
1、微滤技术A、原理介绍微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、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。
基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7-7kPa，原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料。
过滤材料可以分为多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。
透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。
决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。
微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75 μm，膜厚120～150μm。
微滤膜若从1907年Bechhold制得系列化多孔火棉胶膜问世算起，至今有近百年历史。
而微孔膜的广泛应用是从二战之后开始的，最初只有CN 膜，随着聚合物材料的开发，成膜机理的研究和制膜技术的进步。
我国MF研究始于70年代初，开始以CA－CN膜片为主，于80年代相继开发成功CA、CA－CTA、PS、PAN、PVDF、尼龙等膜片，并进而开发出褶筒式滤芯；开发了控制拉伸致孔的PP、PE和PTFE 膜；也开发出聚酯和聚碳酸酯的核径迹微孔膜，多通道无机微孔膜也实现产业化。
并在医药、饮料、饮用水、食品、电子、石油化工、分析检测和环保等领域有较广泛的应用。
B、技术优势砂虑只能去除很小的胶体颗粒，使出水浊度达到1度左右，但水中仍含有数十万个粒径为1～5μm的颗粒，这是砂虑所不能去除的，微滤则可以去除这些颗粒。
避免将上道工序产生的微粒带到下道工序去，起到了保证系统安全的作用。
2、超滤技术A.超滤原理超滤起源于1748年，Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液，当施加一定压力时，溶液（水）透过膜，而蛋白质、胶体等物质则被截留下来，其过滤精度远远超过滤纸，于是他提出超滤一语，1896年，Martin制出了第一张人工超滤膜，其20世纪60年代，分子量级概念的提出，是现代超滤的开始，70年代和80年代是高速发展期，90年代以后开始趋于成熟。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
超滤与微滤的比较
超滤与微滤系统的比较随着水资源的日益紧张，中水回用工程已被提上日程并得到了迅速发展。
微滤和超滤作为中水的深度处理和反渗透脱盐系统的预处理，分别有其特点，现比较如下：1. 超滤和微滤的定义微滤（MF）可除去大小约0.1～1μm的颗粒杂质。
主要用于去除细菌、悬浮固体、胶体物质等。
可透过溶解固体和大分子。
超滤（UF）可去除约大于0.002～0.1μm大小的颗粒杂质。
主要用于去除胶体、蛋白质、悬浮固体、微生物等，可除去分子量大于1000～100000的物质，能透过溶解固体和小分子。
2. 超滤和微滤的出水水质由于超滤可几乎去除中水中所有的颗粒、悬浮物、细菌、病毒、表面活性剂、胶体物质和高分子有机物。
超滤对悬浮物的去除率可达100％，对胶体铁的去除率一般可达99％，对胶体硅的去除率一般可达99％，对微生物的去除率一般可达99.999％，出水浊度一般可小于0.1NTU。
超滤系统出水水质稳定，基本不受原水水质波动的影响，进水NTU在短时间可以达到500NTU，出水水质仍可保证在0.1NTU。
因此超滤特别适用于中水回用中进水水质易波动、不稳定的特点。
微滤对大分子有机物的去除能力极低，如果原水中大分子有机物含量有波动，则微滤系统出水水质会随之波动。
3. 超滤和微滤分别作为预处理时对反渗透系统的影响超滤系统出水水质高，更有利于反渗透系统的运行。
主要体现在下面几点： 通过微滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的通透率为10～12GFD；通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的通透率可为15～17GFD，比微滤提高50％；通过微滤后进入反渗透系统，则反渗透系统的回收率最高为75％；通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透系统的回收率可达85％。
通过微滤后进入反渗透系统，反渗透膜的Flux相对较低，一般为10～12GFD，系统所用的反渗透膜数量相对较多；而通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的Flux高，一般为15～17GFD，系统所用的反渗透膜数量少，一般可减少30％，从而降低了反渗透系统的投资费用。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF):过滤精度在0.001-0.1微米，属于二^一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO):过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质(包括有害的和有益的)，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤(MF):过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
① PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
② 活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③ 陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
膜分离技术分类
膜分离技术分类
膜分离技术是一种通过膜对物质进行分离的技术。
根据不同的分离机理和应用领域，膜分离技术可以分为微滤、超滤、纳滤和反渗透四大类。
微滤是一种利用孔径在0.1-10微米之间的微孔膜对悬浮物颗粒、胶体和细菌等进行过滤分离的技术。
微滤膜的孔径比较大，可以有效去除水中的悬浮物和浑浊物质，广泛应用于饮用水处理、污水处理、食品加工等领域。
超滤是一种利用孔径在0.001-0.1微米之间的超滤膜对胶体、大分子有机物、胶体颗粒等进行分离的技术。
超滤膜相对于微滤膜来说，孔径更小，可以有效去除水中的有机物质和胶体颗粒，广泛应用于饮用水净化、工业废水处理、蛋白质分离纯化等领域。
纳滤是一种利用孔径在1-100纳米之间的纳滤膜对溶质、小分子有机物、离子等进行选择性分离的技术。
纳滤膜孔径比超滤膜更小，可以有效去除水中的微量离子和有机物，广泛应用于海水淡化、废水处理、药物分离等领域。
反渗透是一种利用孔径在0.1-1纳米之间的反渗透膜对盐类、溶解物、微生物等进行高效分离的技术。
反渗透膜具有极小的孔径，可以有效去除水中的离子、微生物和有机物，广泛应用于海水淡化、饮用水净化、工业废水处理等领域。
总的来说，膜分离技术在水处理、废水处理、食品加工、药物制备等领域发挥着重要作用，为人类提供了高效、环保的分离工艺。
随着科技的不断进步和创新，膜分离技术将会在更多领域得到应用，为人类的生活带来更多便利和福祉。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、8、当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。
超滤膜的结构有对称和非对称之分。
前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理围，更全面地消除水中的污染物质。
2、钠滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用钠滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，瓷滤芯等都属于微滤畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
① PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
膜分离技术分类
膜分离技术分类膜分离技术在化工、生物、食品、医药等领域被广泛应用，其原理是利用膜对物质进行分离和浓缩。
根据不同的分离机制和应用领域，膜分离技术可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透和气体分离等几种主要类型。
微滤是一种通过膜孔的大小排除颗粒物质的分离技术，通常用于固液分离、除菌、澄清等领域。
微滤膜的孔径一般在0.1-10微米之间，可以有效地过滤掉悬浮固体颗粒、细菌、胞外聚合物等大分子物质，而较小的溶质和溶剂则可以通过膜孔。
微滤技术在饮用水处理、废水处理、食品加工等方面有着重要应用。
超滤是一种分子大小在1000-10000道尔顿之间的物质由膜排除的分离技术，主要用于蛋白质、色素、胶体等大分子的分离和富集。
超滤膜的孔径比微滤膜小，可以有效地分离悬浮物、蛋白质等大分子，而水分子和小分子物质则可以通过膜孔。
超滤技术在生物工程、医药制剂、乳制品加工等领域得到广泛应用。
纳滤是一种通过膜的孔径大小排除溶质的分离技术，通常用于分离蛋白质、有机物等中小分子物质。
纳滤膜的孔径在1-100纳米之间，可以有效地过滤掉大分子物质，而小分子物质和溶剂则可以通过膜孔。
纳滤技术在生物药品制备、饮料加工、废水处理等方面有着重要应用。
反渗透是一种通过膜对水和溶质进行分离的技术，主要用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等领域。
反渗透膜的孔径在0.1-1纳米之间，可以有效地去除水中的离子、微生物、有机物等杂质，从而得到高纯度的水。
反渗透技术在工业生产和生活用水领域有着广泛的应用。
气体分离是一种利用多孔膜对气体分子的大小、形状、亲疏性等特性进行分离的技术，主要用于气体纯化、气体混合物的分离等领域。
气体分离膜的孔径通常在0.1-10纳米之间，可以选择性地透过不同大小、性质的气体分子，从而实现气体的分离和富集。
气体分离技术在石油化工、天然气净化、气体分离等方面有着重要应用。
膜分离技术根据不同的分离机制和应用领域可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透和气体分离等几种主要类型。
超滤与微滤的区别
超滤与微滤的区别超过滤(简称超滤)和微孔过滤(简称微滤)也是以压力差为推动力的膜分离过程，一般用于液相分离，也可用于气相分离，比如空气中细菌与微粒的去除。
超滤所用的膜为非对称膜，其表面活性分离层平均孔径约为10一200A，能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒，所用操作压差在0.1—0.5MPa。
原料液在压差作用下，其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧，为透过液，大分子物质或胶体微粒被膜截留，不能透过膜，从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。
超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用，决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。
除了筛分作用外，膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。
实践证明，有的情况下，膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响，因为超滤处理的是大分子溶液，溶液的渗透压对过程有影响。
从这一意义上说，它与反渗透类似。
但是，由于溶质分子量大、渗透压低，可以不考虑渗透压的影响。
微滤所用的膜为微孔膜，平均孔径0.02—10 ，能够截留直径0.05—10 的微粒或分子量大于100万的高分子物质，操作压差一般为0.01～0.2MPa。
原料液在压差作用下，其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧，为透过液，大于膜孔的微粒被截留，从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。
微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用，决定膜的分离效果是膜的物理结构，孔的形状和大小。
超滤膜一般为非对称膜，其制造方法与反渗透法类似。
超滤膜的活性分离层上有无数不规则的小孔，且孔径大小不一，很难确定其孔径，也很难用孔径去判断其分离能力，故超滤膜的分离能力均用截留分子量来予以表述。
定义能截留90％的物质的分子量为膜的截留分子量。
工业产品一般均是用截留分子量方法表示其产品的分离能力，但用截留分子量表示膜性能亦不是完美的方法，因为除了分子大小以外，分子的结构形状，刚性等对截留性能也有影响，显然当分子量一定，刚性分子较之易变形的分子，球形和有侧链的分子较之线性分子有更大的截留率。
微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展
微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展1. 引言水是生命之源，无论是工业生产还是人类生活，都离不开水资源。
然而，随着人口的增加和工业化的推进，水资源的供应和污染问题日益突出。
传统的水处理技术已经无法满足当前的需求，因此，微滤、超滤、纳滤和反渗透等新兴水处理技术应运而生。
本文将介绍这些技术的原理、应用和最新进展。
2. 微滤技术微滤技术是利用孔径为0.1-10μm的微孔膜进行物质分离和净化的技术。
其原理是通过压力差驱动，使水从微孔膜的上游向下游流动，而较大分子、悬浮物、细菌等则被截留在膜表面。
微滤技术可以广泛应用于饮用水处理、污水处理、海水淡化等领域。
近年来，微滤膜材料的研发、膜模块的改进和操作条件的优化等方面取得了很多进展，提高了膜的分离性能和经济性。
3. 超滤技术超滤技术是利用孔径为0.001-0.1μm的超滤膜对水进行分离和净化的技术。
超滤技术相比微滤技术具有更高的分离效率和更小的孔径。
其原理与微滤技术类似，但可以有效地去除更小的颗粒和胶体物质。
超滤技术广泛应用于饮用水处理、废水回用和深度处理等领域。
近年来，超滤膜材料的研发、膜孔径的控制和膜组件的优化等方面取得了重要进展，提高了超滤膜的分离性能和稳定性。
4. 纳滤技术纳滤技术是利用孔径为1-100纳米的纳滤膜对水进行过滤和分离的技术。
纳滤技术相比超滤技术具有更高的分离效率和更小的孔径，可有效去除胶体和高分子有机物。
纳滤技术广泛应用于饮用水处理、工业废水处理和生物制药等领域。
近年来，纳滤膜材料的改良、膜表面修饰和操作参数的优化等方面取得了重要突破，提高了纳滤技术的分离效率和稳定性。
5. 反渗透技术反渗透技术是利用半透膜对水进行分离和富集的技术。
其原理是通过施加较高的压力使水分子逆向渗透，从而去除溶解在水中的溶质和杂质。
反渗透技术广泛应用于海水淡化、废水处理、生产纯水等领域。
近年来，反渗透膜的制备工艺、膜材料的改进和膜模块的优化等方面取得了显著进展，提高了反渗透技术的分离效率和经济性。
微滤与超滤
6.山东某电厂选择超滤作为预处理 十里泉电厂 125MW水处理系统反渗透改造后流
程图：
水源地深井泵来水—无阀滤池—清水箱—清水 泵—20μm过滤器—超滤—净水箱—5μm过滤器—反 渗透—脱碳器—淡水箱—淡水泵—阳离子交换器—阴 离子交换器—混合离子交换器—除盐水箱。
（压降控制在3.92－4.9MPa）
➢ 填料法 ➢ 搅拌法 ➢ 扩大扩散系数法
➢ 设置湍流促进器 ➢ 脉冲法
▪影响超滤渗透通量的因素及控制方法
❖ 影响因素：
➢ 操作压差 ➢ 料液浓度 ➢ 料液流速 ➢ 温度 ➢ 截留液浓度 ➢ 操作时间
❖ 控制方法
➢ 选择合适的膜材料 ➢ 料液的预处理 ➢ 膜的清洗
UF的分离原理
2.超滤膜材料与组成 超滤膜早期用的是醋酸纤维素膜材料，以后还用聚
砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、氯 乙烯醇等以及无机膜材料。超滤的操作模型可分为重 过滤和错流过滤；组件类型有中空、卷式、平板、管 式等几种。其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与 先进的一种形式。中空纤维外径φ0．5—2．0mm， 内径φ0．3—1．4mm，中空纤维管壁上布满微孔， 原水在中空纤维外侧或内腔内加压流动，分别构成外 压式和内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可 随浓缩水排除，配合定期反洗及化学清洗，可长期连 续运行。
污水收集池→污水提升泵→自清洗过滤器→分配水 池→超滤设备→空气分离器→超滤出水泵→清水箱→ 清水泵→加热器→保安过滤器→高压给水泵→反渗透 →淡水箱→淡水泵→一期除盐→除盐水箱→除盐水泵 →机组补水箱
膜组的结构
10-3 超滤
• 超滤原理
▪超滤过程的传质模型
❖筛子模型
超滤、微滤、纳滤、反渗透解析
超滤、微滤、纳滤、反渗透2010-05-10 19:40:03| 分类:设备与仪器资料| 标签:|字号大中小订阅微滤(M F:又称为微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛分过程,在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒,操作压力为0.7-7bar, 原料液在压差作用下,其中水(溶剂透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。
微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离效果是膜的物理结构,孔的形状和大小。
能截留0.1-1微米之间的颗粒。
微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐等通过,但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤(UF:是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。
超滤同反渗透技术类似,是以压力为推动力的膜分离技术。
在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中,居于纳滤(NF与微滤(MF之间,截留分子量范围为50-500000道尔顿,相应膜孔径大小的近似值为50—1000A。
能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。
超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤(NF:纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质,也可脱除无机盐的重要原因。
目前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜,纳滤膜有如下特点:1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子,故被命名为“纳滤膜”,截留物相对分子质量为200-1000;2、NF膜对二价或高价离子,特别是阴离子的截留率比较高,可大于98%,而对一价离子的截留率一般低于90%;3、NF膜的操作压力低,一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa;4、NF膜多数为荷电膜,因此,其截留特性不仅取决于膜孔大小,而且还有膜静电作用。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
微滤膜滤芯执行标准
微滤膜滤芯执行标准
1.超滤膜（UF）：过滤精度在0.001-0.1微米。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
2.微滤(MF)：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
3.纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
4.反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，可滤除水中的几乎一切的杂质(包括有害的和有益的)，只能允许水分子通过。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
胶体化学教案中的胶体的胶体过滤与分离技术
胶体化学教案中的胶体的胶体过滤与分离技术胶体化学教案中胶体的胶体过滤与分离技术胶体是一种介于溶液和悬浮液之间的物质，其中微粒的直径在1纳米到1微米之间。
胶体的研究和应用广泛存在于许多领域，包括生物学、医学、材料科学等等。
在胶体化学的教学中，了解胶体的分离和过滤技术是非常重要的。
本文将介绍胶体过滤和分离技术的原理、方法和应用，并探讨其在胶体化学教案中的重要性。
一、胶体过滤技术的原理与方法胶体过滤是一种通过隔离胶体颗粒来分离胶体液体。
其原理基于胶体颗粒与溶剂及其他溶质之间的大小和电荷差异。
常用的胶体过滤方法包括超滤、纳滤和微滤。
1. 超滤：超滤是通过孔径大小选择性分离胶体颗粒的方法。
超滤膜的孔径通常在1纳米到100纳米之间，可以有效地将胶体颗粒截留在膜表面，而溶剂和溶质则通过膜孔径透过。
超滤可以用于水处理、生物制药等领域。
2. 纳滤：纳滤是一种利用纳米级孔径进行分离的方法。
纳滤膜的孔径通常在1纳米以下，可以去除胶体颗粒、溶质、溶剂中的大分子物质等。
纳滤被广泛应用于分离和浓缩胶体溶液、制备纳米材料等领域。
3. 微滤：微滤是通过孔径大小选择性过滤的方法，其孔径一般在0.1微米到10微米之间。
微滤可以去除大颗粒物质、微生物和胶体颗粒等。
微滤在制备饮用水、废水处理和药物分离等方面具有重要应用。
二、胶体过滤技术的应用胶体过滤技术在各个领域中具有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用案例：1. 水处理：胶体过滤技术可以用于去除水中的悬浮固体和胶体颗粒，提高水质。
例如，可以使用微滤膜过滤饮用水中的微生物和胶体颗粒，使水变得清澈透明。
2. 生物制药：在生物制药中，胶体过滤技术可以用于分离和提纯蛋白质、抗体等生物制剂。
例如，通过超滤膜可以将大分子的生物活性物质从低分子量的杂质中分离出来。
3. 纳米材料制备：纳滤技术可以用于制备纳米级材料。
通过选择适当的孔径膜进行过滤，可以获得所需的纳米材料。
例如，通过纳滤膜可以制备出具有特定孔径和形状的纳米粒子。
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▪超滤过程的传质模型
❖筛子模型
➢溶剂的渗透通量：
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p Rg Rm
➢溶质的渗透通量：J s
Jw
1
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❖细孔模型
水的渗透通量：
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4.3 浓差极化
在超滤分离过程中,膜截留下来的溶质粒子在膜前积 累,使膜表面溶质浓度逐渐高于原料液主体溶质浓度,在此 浓度差为推动力的作用下,溶质便从膜表面向料液主体扩 散,形成 具有浓度梯度的边界层,这就是超滤过程的浓差极 化。当这种扩散的溶质通量与随着溶剂到达膜表面的溶 质通量相等时,即达到动态平衡。由于浓差极化,膜表面处 溶质浓度高,会导致溶质截留率的下降和渗透通量的下降。 当膜表面处溶质浓度达到饱和时,在膜表面形成凝胶层,使 溶质截留率增大,但渗透率显著减小。
② 料液流速 浓差极化是超滤过程不可避免的现象,为了提高渗 透通量,必须使极化边界层尽可能的小。目前,超滤过程采用错流操作, 即加料错流流过膜表面,可清除一部分极化边界层。为了进一步减薄 边界层厚度,提高传质系数,可增加料液的流速和湍流程度, 这种方法 与单纯提高流速相比可节约能量,降低料液对膜的压力。实现料液端 动的方法有在 流道内附加带状助湍流器、脉冲流动等。
单段连续操作
多段连续操作
4.5 超滤技术的应用
超滤的工艺应用可分为三种类型：浓缩、小 分子溶质的分离、大分子溶质的分级。绝大部分 的工业应用属于浓缩这个方面,也可以采用与大分 子结合或复合的办法分离小分子溶质。前面在讲 述反渗透技术应用时提到超滤与反渗透结合可回 收干酪乳清蛋白、分离油水乳液、处理生活废水。 下面介绍超滤技术在其他方面的应用。
(1)回收电泳涂漆废水中的涂料
世界各国的汽车工业几乎都采用电泳涂装技术给汽 车车身上底漆,该技术也被用在机电工业、钢制家具、军 事工业等部门。在金属电泳涂漆过程中,带电荷的金属物 件浸入一个装有带相反电荷涂料的池内。由于异电相吸, 涂料便能在金属表面形成一层均匀的涂层,金属物件从池 中捞出并用水洗除随带的涂料,因而产生电泳漆废水。可 采用超滤技术将废水中的高分子涂料及颜料颗粒截留下 来,而让无机盐、水及溶剂穿过超滤膜除去,浓缩液再回到 电 泳漆贮槽循环使用,透过液用于淋洗新上漆的物件。
4.4 影响渗透通量的因素
① 操作压力 压差是超滤过程的推动力,对渗透通量产生决定性 的影响。一般情况下,在压差较小的范围内,渗透通量随压差增长较快; 当压差较大时,随压差的增加渗透通 量增长逐渐减慢,且当膜表面形 成凝胶层时,渗透量趋于定值不再随压差而变化,此时的渗透通量称为 临界渗透通量。实际超滤操作压力应接近临界渗透通量时的压差,若 压差过高不仅无益而且有害。
截留液全循环
截留液部分循环
② 连续式
连续式超滤过程是指料液连续不断加人贮槽和产品 的不断产出。可分为单级和多级。单级连续式操作过程 的效率较低,一般采用如图所示的多级连续式操作。将几 个循环回路串联起来,每一个回路即为一级,每一级都在一 个固定的浓度下操作,从第一级到最后一级浓度逐渐增加。 最后一级的浓度是最大的,即为浓缩产品。多级操作只有 最后一级在高浓度下操作,渗透通量低,其他级操作浓度均 较低,渗透通量相应也较大,因此级效率高;而且多级操作所 需的总膜面积较小。它适合在大规模生产中使用,特别适 用于食品工业领域。
① 间歇式
常见的间歇式流程见图。图中(a)为间歇操作——开式回路 流程,将一批料液加入贮槽,用泵加压后送往膜组件,使之连续排 出透过液,浓缩液则返回槽中与贮槽中原料液 混合后送往膜组 件。如此循环操作,直到浓缩液浓度达到预定值为止。这种流 程操作简单, 浓缩速度快,所需膜面积小,但全循环时泵的能耗高。 为了降低能耗,可采用部分循环操作,如图(b)所示为间歇操作— —闭式回路流程。间歇操作通常在实验室中和小型中试厂使用。
(2) 酶制剂的生产
酶是一种具有高度催化活性的特殊蛋白质。相对分子质 量在1万~10万之间。采用超滤技术处理粗酶液,低分子物质和 盐与水一起透过膜除去,而酶得到浓缩和精制。目前超滤已用 于细菌蛋白酶、葡萄糖苷酶、凝乳酶、果胶酶、胰蛋白酶、 葡萄糖氧化酶等的分离。与传统的盐析沉淀和真空浓缩等方 法相比,采用超滤法提高可酶的回收率,防止酶失活,而且可简 化提取工艺,降低操作成本。下图所示为糖化酶超滤浓缩流程 示意图。糖化酶发酵液加2%酸性白土处理,经板框压滤,除去 培养基等杂质,澄清的滤液经过过滤器压入循环槽进行超滤浓 缩。透过液由超滤器上端排出,循环液中糖化酶被超滤膜截留 返回循环液贮槽循环操作,直至达到要求的浓缩倍数。
4.1 超滤原理
第四章 超滤
超滤过程基本原理如图所示。在以静压差为推动力的
作用下,原料液中溶剂和小于超滤膜孔的小分子溶质将透
过膜成为滤出液或透过液,而大分子物质被膜截留,使它们
在滤剩液中的浓度增大。
4.2 超滤膜及传质机理
超滤膜:为非对称性膜,膜孔径为1~ 20nm,能 够截留分子量500以上的大分子和胶体微 粒,操作 压力一般为0.1~0.5MPa。目前,常用的膜材料有醋 酸纤维、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚偏氟乙烯 等。
③ 温度 料液温度升高,粘度降低,有利于增大流体流 速和湍动程度,减轻浓差极化,提高传质系数,提高渗透通量。 但温度上升会使料液中某些组分的溶解度降低,增加膜污 染,使渗透通量下降,如乳清中的钙盐;有些物质会因温度的 升高而变形,如蛋白质。因此,大多数超滤应用的温度范围 为30~60℃。牛奶、大豆体系的料液,最高超滤温度不超过 55~60℃。
④ 截留液浓度 随着超滤过程的进行,截留液浓度不 断增加,极化边界层增厚,容易形成凝胶,会导致渗透通量的 降低。因此,对不同体系的截留液浓度均有允许最大值。 如颜料和分散染料体系,最大截留液浓度为30%~50%,多糖 和低聚糖体系,最大截留液浓度 为1%~10%等。
4.5 超滤过程的工艺流程
超滤的操作方式可分为重过滤和错流过滤两大类。重过 滤是靠料液的液柱压力为推动力,但这样操作浓差极化和膜污 染严重,很少采用,而常采用错流操作。错流操作工艺流程又可 分为间歇式和连续式。