低压反渗透膜与超滤膜的区别
超滤与反渗透有何区别
超滤与反渗透有何区别?
超滤(UF)是利用一种压力活
性膜,除去水中的胶体、颗粒和分
子量高的物质。
与反渗透一样,受
压溶液是在压力下通过膜(图
3-4-15),膜的设计可使一定大小
的分子被除去。
超滤膜的孔结构与反渗透膜不同之处在于:它可使盐和其他电解质通过,而胶体与相对分子质量大的物质通不过(图3-4-16)。
由于胶体物质和分子量大的物质的渗透压力低,所以,超滤所需的压力比反渗透低,在一般情况下所用压力为0.07~0.7MPa,最高不超过1.05MPa。
超滤的压力虽低,所用的膜却比较厚实。
以中空纤维膜为例,反渗透用的膜不能反洗,而超滤用的膜则可以通过反洗来有效地清洗膜面,以保持其高流速。
其次,超滤与反渗透膜组件特性上也有区别,表现在膜材质、运行参数等有所不同,主要特性比较如下表:
超滤膜是由纤维素或非纤维素的聚合
物注塑于多孔的支撑材料上所构成,孔径大小约0.002~0.02μm。
膜组件主要型式为中空纤维式和螺旋卷式,也有采用管式的。
中空纤维式超滤装置的运行示图如图
3-4-17所示。
微滤、超滤、纳滤、反渗透的孔径
微滤、超滤、纳滤、反渗透的孔径微滤、超滤、纳滤、反渗透是四种常见的膜分离技术,主要是通过膜的不同孔径大小,对溶质进行筛选和分离。
这四种膜分离技术在工业生产和生活中都有广泛的应用,下面就来详细介绍一下它们的孔径特性。
微滤膜的孔径一般在0.1微米至10微米之间,主要用于固体颗粒和大分子的分离。
微滤膜的孔径较大,能够有效滤除悬浮物、细菌、藻类等颗粒物质,广泛应用于饮用水净化、药品制造、食品加工等领域。
微滤技术通常是物理分离,不需要加入化学药剂,操作简单、成本低廉。
超滤膜的孔径介于0.001微米至0.1微米之间,主要用于大分子的分离和浓缩。
超滤膜的孔径较小,能够滤除溶液中的胶体颗粒、蛋白质、高分子聚合物等物质。
超滤技术在饮料、乳制品、果汁等食品加工中得到了广泛应用,能够保留营养成分,提高产品质量。
纳滤膜的孔径在0.001微米至0.01微米之间,主要用于小分子的分离和浓缩。
纳滤膜的孔径更小,能够滤除颗粒物质和高分子聚合物,同时保留小分子溶质和溶剂。
纳滤技术在化工、制药、生物医药等领域有着重要的应用,能够实现对有机物、无机盐、离子等不同溶质的精确分离和浓缩。
反渗透膜的孔径在0.0001微米至0.001微米之间,主要用于水分离和纯化。
反渗透膜的孔径远小于微滤、超滤和纳滤膜,能够有效去除水中的溶解性固体、重金属离子、细菌、病毒等有害物质。
反渗透技术广泛应用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等领域,可以获得高纯度的水。
综上所述,微滤、超滤、纳滤、反渗透膜的孔径大小不同,能够实现不同范围物质的分离和纯化。
它们在工业和生活中发挥着重要的作用,为我们提供了清洁健康的环境和优质的产品。
随着科技的不断进步,膜分离技术将会得到更广泛的应用和发展,为人类创造更美好的生活。
膜(微滤、超滤、纳滤、反渗透)概述及其应用
膜(微滤、超滤、纳滤、反渗透)概述及其应用膜技术简介为了满足工业生产和饮用水方面的要求,各种膜的技术应运而生。
它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。
有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
微滤(MF)又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。
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、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。
无机膜材料有陶瓷和金属等。
鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1000um分子量之间。
超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。
以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
超滤和反渗透的工作原理
超滤和反渗透的工作原理
超滤和反渗透是两种常见的膜分离技术,它们在水处理、食品加工、药物制备等领域有着广泛的应用。
接下来我将从多个角度来解释它们的工作原理。
首先,让我们从超滤开始。
超滤是一种利用孔径在0.001至0.1微米之间的滤膜进行固液分离的技术。
超滤膜允许溶剂和小分子通过,但可以阻挡大分子、胶体和悬浮物。
其工作原理类似于常见的过滤过程,但是因为超滤膜的孔径非常小,所以它可以过滤掉普通过滤器无法去除的微小颗粒和溶质。
当液体通过超滤膜时,大分子和颗粒被截留在膜表面,而溶剂和小分子则通过膜孔径,从而实现了固液分离的目的。
接下来是反渗透。
反渗透是一种利用半透膜进行分离的技术,通过施加高压使溶剂从高浓度向低浓度通过半透膜,而溶质则被截留在膜的一侧。
反渗透膜的孔径通常在0.0001至0.001微米之间,比超滤膜更小。
在反渗透过程中,溶剂分子受到压力推动,穿过半透膜的孔径,而溶质则被拦截在膜的一侧。
这样可以有效地去除水中的离子、微生物、有机物等,从而得到高纯度的水。
总的来说,超滤和反渗透都是利用膜的选择性透过性来实现物质分离的技术,其工作原理都是基于膜的孔径和选择性渗透性。
超滤主要用于固液分离和浓缩,而反渗透则主要用于水处理和溶质去除。
希望这些信息能够帮助你更全面地了解超滤和反渗透的工作原理。
微滤 超滤 纳滤 反渗透
微滤、超滤、纳滤、反渗透的区别与联系1. 微滤膜:能截留大于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。
超滤膜:能截留能截留大于0.01微米的物质。
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。
纳滤膜:能截留纳米级(0.001微米)的物质。
纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间,其截留有机物的分子量约为200-800MW左右,截留溶解盐类的能力为20%-98%之间,对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐,在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。
纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜:能截留大于0.0001微米的物质,是最精细的一种膜分离产品,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。
反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。
2. 目前有四大过滤技术,是按照过滤精度划分的,依次是:微滤、超滤、纳滤、反渗透。
微滤是最基础的过滤,如:陶瓷滤芯、PP棉超滤是指采用的过滤材料是超滤膜,净化出的净化水可以放心饮用,它在过滤掉水中一切杂质的同时,还保留了对人体有益的矿物质微量元素。
所以还是超滤好。
3. 超滤与微滤原理超滤及微滤是依托于材料科学发展起来的先进的膜分离技术。
超滤和微滤均是利用多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。
在压力驱动下,溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留,从而达到筛分溶液中不同组分的目的。
纳滤、超滤、微滤、反渗透区别表
0.8~0.9
0.03~0.2
0.0005~0.0015
原理
-
超滤原理是一种膜分离过程原理,超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量大的物质。
a.溶解、扩散原理:渗透物溶解在膜中,并沿着它的推动力梯度扩散传递,在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡。
1521元
b.电效应:纳滤膜与电解质离子间形成静电作用,电解质盐离子的电荷强度不同,造成膜对离子的截留率有差异,在含有不同价态离子的多元体系中,由于道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择性不一样,不同的离子通过膜的比例也不相同。
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。纳滤膜可能的荷电密度为0.5~2meq/g。
纳滤膜介于RO与UF膜之间。
就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的。实质是脱水技术。
型号
美国海德能膜元件乳制品浓缩分离超滤膜
美国海德能膜元件乳制品浓缩分离纳滤膜
价位(实验室用)
通量/[L/(m2.h)]
-
-
-
6~10
水分
-
1
1
1
乳糖
-
0.8~0.9
0.02~0.15
0.001~0.002
Cl-
-
1.0
0.25~0.9
0.02~0.06
灰分、K+、Na+
-
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。
超滤反渗透作用
超滤反渗透作用
超滤和反渗透是两种常见的水处理技术,都可以实现对水中的悬浮物、溶解物质和微生物的去除。
它们的作用原理有所不同。
超滤是一种通过物理筛选的过滤工艺,利用超滤膜的孔隙直径较小,可以有效去除水中大分子物质和悬浮物。
超滤膜的孔隙大小通常在0.1-0.01微米之间,可以过滤掉水中的细菌、病毒、胶体和大部分有机物。
超滤的作用类似于筛子,只允许水和小分子通过,而阻止大分子物质的通过。
超滤通常用于中水回用、饮用水处理、工业废水处理等领域。
反渗透是一种通过膜逆渗透的分离技术,利用反渗透膜的半透膜性质,根据溶质浓度差和压力差实现物质的分离。
反渗透膜的孔隙大小一般在0.001-0.0001微米之间,可以去除水中的溶
解物质、离子、有机物、微生物等。
反渗透工艺通常需要施加较高的压力,以便驱使水分子通过膜孔隙,而不让其他物质通过。
反渗透通常用于海水淡化、纯水生产、饮用水处理等领域。
综上所述,超滤和反渗透都可以实现对水中的悬浮物、溶解物质和微生物的去除,但作用原理不同。
超滤是通过物理筛选,利用超滤膜的孔隙大小将大分子物质和悬浮物截留;反渗透是通过膜逆渗透,利用反渗透膜的半透膜性质将水分子驱使通过,而不让其他物质通过。
RO反渗透膜和超滤膜的区别
RO反渗透膜和超滤膜的区别RO反渗透膜和超滤膜的区别一、反渗透膜(RO膜):RO是英文Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是(逆渗透),一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此RO 膜又称体外的高科技人工肾脏1.什么是反渗透?反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.2.反渗透的原理:首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.3.RO反渗透的由来:1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题。
微滤,钠滤,超滤,反渗透等四种膜分离技术的异同点
(1)微滤(MF):又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;
也可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。微滤(MF)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、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面。目前反渗透膜已经广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
(2)超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.001~0.1微米。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化。
(5)电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;
反渗透膜与超滤膜的优劣对比及其区别
反渗透膜与超滤膜的优劣对比及其区别反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100比例大小,因此反渗透水处理设备能够有效去除水质当中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,超滤净水器对此则是无能为力的。
而超滤净水器能去除的颗粒污染物及细菌,反渗透全能去除。
反渗透膜与超滤膜的优劣对比一、反渗透和超滤,核心部件都是膜元件。
主要区别一共有两点:1、出水水质和卫生部门的检测标准有所不同,给大家举一个例子来说明,出水细菌指标,超滤按照“一般水质处理器”,菌落总数为100个/毫升;而反渗透水处理设备则为20个/毫升,要求较为严格,当然反渗透水处理设备出水水质也要比超滤好很多。
2、反渗透水处理设备是分质供水,纯水供应饮用,浓水用来洗涤;而超滤一般都是用作洗涤用水;当自来水水质较为优质时也可以用作饮用水超纯水设备。
二、超滤的优缺点优点:一般不用泵、不耗电,无电气安全问题;接头少、水压低,故障率及漏水概率相对较低;结构简单、价格便宜;缺点:去除水中化学污染物效果差;对供水特发事件效果较差;出水口感稍差;不能降低水的硬度,如自来水硬度高,煮水容器可能会结垢。
超滤膜可去除溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等,具有使用压力低、产水量大、便于操作的特点。
通过测试中空纤维超滤膜装置深度净化制酒原水的处理效果,证明超滤膜净水装置能有效地消除水在管网中的二次污染,进一步提高水质。
三、反渗透水处理设备的优缺点优点:水质安全,能够有效去除水质当中的各种有害杂质;对于供水特发事件效果较好;出水口感较好;能够有效降低水质的硬度,煮水容器不易结垢;缺点:用泵、耗电,有电气安全问题;接头多、水压高,故障率及漏水概率相对较高;结构较为复杂、价格相比较贵。
超滤膜及纳滤和反渗透的区别一、超滤膜超滤膜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,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。
超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。
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。
纳米通净水:微滤、超滤、纳滤、反渗透技术介绍
一、微滤的定义Microfiltration,MF,又称微孔过滤,它属于精密过滤,一般精度范围为0.1微米以上,能够过滤微米(micron)级的微粒和细菌,能够截留溶液中的沙砾、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、小分子及大分子溶质都能透过的膜的分离过程。
二、微滤膜过滤原理微滤过滤是一种筛分过程,操作压力一般在0.07~0.7MPa(0.7~7个大气压)。
原料液在静压差作用下,透过一种过滤材料,过滤材料包括:折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器等。
透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜(微孔膜的规格目前有十多种,孔径范围为0.1~100 μm,膜厚120~150 μm),利用其均一孔径,来截留水中的微粒、细菌等,使其不能通过滤膜从而被去除。
决定膜的分离效果的是膜的物理结构、孔的形状和大小。
三、微滤技术的优势* 占地面积小,膜面积大,有效过滤面积高;* 制作工艺成熟,精度高,0.1~100 μm范围内,微滤膜都能满足处理要求;* 抗性高,纳污能力强,部分材质膜抗酸碱、抗氧化能力强,能适用各种恶劣水质,如PVDF(聚偏氟乙烯)性能稳定,寿命长,抗酸碱、高温等;* 成本低,部分无机膜清洗方便,可重复使用。
四、微滤技术的缺点收制备工艺及本身结构的限制,微滤对于水中离子、有机物、病毒等小分子物质几乎没有去除效果。
五、微滤技术的应用领域* 海水淡化工程:作为工业反渗透进水的预处理工艺* 工业污水处理:微滤主要应用处理污水中大颗粒杂质* 制药行业:液体-固体分离* 饮料行业:液体-固体分离六、微滤技术在纳米通产品中的应用纳米通几乎所有家用净水设备中均采用了微滤作为初步过滤手段,有效除去水中泥沙、铁锈、大型藻类植物等,保护进一步处理中使用的各种膜材及设备,使系统精度更高、使用寿命更长。
一、超滤概念超滤是切向流过滤(据滤膜的截留孔径分类)中的一种,也称切向流超滤,能截留0.002~0.1微米之间的大分子物质和蛋白质,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。
反渗透VS超滤(陈静)
超滤的应用:
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。
超滤膜的应用领域分布大致如下:
1、饮用水(自来水)60%;
适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩
与富集。 2.滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学 试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。 3.超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低
浓度溶液的浓缩均非常有效。
4.超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简 单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
选择适宜孔径的膜对防止膜污染有重要作用。膜孔径的选 择应根据处理物系的特点及所要达到的截留率确定。对较大孔
径膜,尽管初始通量较大,但通量衰减较快,易致膜污染。因
此,膜孔径的选择应比截留物质的相对分子质量小,以获得好 的处理效果,还可减少膜孔溶质吸附和堵塞造成的污染。但孔 径越小,流体阻力越大,通量越小,操作中要综合考虑两者的 关系,选择合适的膜材和孔径。樊文玲等研究了孔径0.2μ m的 Al2O3陶瓷膜澄清糖渴清复方水提液过程中膜污染的机制,发现 膜孔径和膜材料对膜污染有重要影响。
反渗透示意图:
反渗透的优点:
反渗透膜可以挡住各种离子及比水分子大的各种有机 物分子,只允许水分子通过,膜孔直径在1纳米以下。过滤 精度为0.0001微米左右,是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(有益的和有
害的),只能允许水分子通过。
反渗透具有几个明显的优势。第一,能够去除溶解于
反渗透膜,纳滤膜,超滤膜原理及应用解析
反渗透膜,纳滤膜,超滤膜原理及应用反渗透过程:反渗透是利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂(通常是水而截留离子物质的性质,以膜两侧静压差为推动力克服溶剂渗透压使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
反渗透同NF 、UF 一样均属于压力驱动型膜分离技术,其操作压差一般为15~105MPa ,截留组分为(110X10—10m 小分子物质。
除此之外还可以从液体混合物中去处全部悬浮物、溶解物和胶体,例如从水溶液中将水分离出来以达到分离、纯化等目的。
一.反渗透基本原理1随着超低压反渗透膜的开发已可在小于1MPa 压力下进行部分脱盐适用于水的软化和选择性分离。
2.分离机反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关因此除与膜孔的大小、结构有关外还与膜的化学、物理性质有密切关系即与组分和膜之间的相互作用密切相关。
由此可见,反渗透分离过程中化学因素(膜及其表面特性起主导作用。
3.反渗透的应用反渗透技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化此外被大量用于纯水制备及生活用水处理以及难于用其他方法分离混合物。
反渗透工业应用包括(1海水脱盐;(2饮用水生产(3纯水生产。
二.纳滤基本原理纳滤技术是反渗透膜过程为适应工业软化水的需求及降低成本的经济性不断发展的新膜品种,以适应在较低操作压力下运行,进而实现降低成本演变发展而来的。
我国于二十世纪90年代初期开始研制纳滤膜.与国外相比,我国纳滤技术整体上只能说是刚刚开始膜的研制、组器技术和应用开发等都刚起步。
1.纳滤过程:纳滤(NF是介于反渗透很超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。
它具有两个特性:①对水中的分子量为数百的有机小分子成分具有分离性能;②对于不同价态的阴离子存在Donnan 效应。
物料的荷电性.离子价数荷浓度对膜的分离效应有很大影响。
(道(Donnan模型一道南(Donnan效应Donnan 模型以Donnan 平衡为基础用来描述荷电膜的脱盐过程一般纳滤膜多为荷电膜,所以该模型更多用来描述纳滤过程要用于饮用水和工业用水的纯化,废水净化处理,工艺流体中有价值成分的浓缩等方面,其操作压差为05~2OMPa(或0345~1035MPa 截留分子量界限为200~1000(或200~500 ,分子大小为1nm 的溶解组分的分离。
微滤、超滤、纳滤、反渗透的孔径
微滤、超滤、纳滤、反渗透的孔径微滤、超滤、纳滤、反渗透是常用于液体或气体分离与净化的膜分离技术。
这四种技术的主要区别在于对溶质的截留机制和孔径大小的不同。
下面我将详细介绍这四种技术的原理、应用和孔径范围。
微滤是一种通过物理过滤机制将液体中的大分子量溶质、浮游生物、微生物和悬浮颗粒物截留在膜表面上的分离技术。
通常,微滤膜的孔径大小范围从0.1微米到10微米之间。
微滤膜具有一定的通量,可以用于分离悬浮物、泥沙、大颗粒物、细菌和微生物等。
微滤广泛应用于饮用水处理、污水处理、食品加工、医药工业等领域。
超滤是一种通过物理过滤和一定程度的筛分作用将溶质和悬浮物截留在膜表面上的分离技术。
与微滤膜相比,超滤膜的孔径更小,一般在0.001微米到0.1微米之间。
超滤膜可以截留溶质中的大分子有机物、胶体物质、蛋白质、细菌和病毒等。
超滤广泛应用于饮用水净化、酿酒、乳制品工业、制药工业等领域,也有用于废水处理和脱盐等特殊领域。
纳滤是一种通过物理过滤和一定程度的电荷作用将溶质截留在膜表面上的分离技术。
纳滤膜的孔径范围较小,一般在0.001微米到0.01微米之间。
纳滤膜可以截留水溶液中的高分子有机物、溶解性无机盐、胶体颗粒和微生物等。
纳滤广泛应用于饮用水制备、海水淡化、废水回用和杂质去除等领域。
反渗透是一种通过物理过滤、渗透和浓缩作用将溶质截留在膜表面上的分离技术。
反渗透膜的孔径最小,一般在0.001微米以下。
反渗透膜可以截留溶质中的无机盐、重金属、挥发性有机物和微生物等,同时保留溶剂和溶质中的小分子物质。
反渗透广泛应用于海水淡化、饮用水制备、废水处理和工业分离等领域。
综上所述,微滤、超滤、纳滤和反渗透是四种常用的膜分离技术,它们分别通过物理过滤和截留机制将溶质和悬浮物从液体或气体中分离出来。
这四种技术的孔径范围分别为0.1微米到10微米、0.001微米到0.1微米、0.001微米到0.01微米和小于0.001微米。
它们在饮用水处理、废水处理、食品加工、酿酒、制药工业等领域都有广泛的应用。
纳滤、超滤、反渗
纳滤( NF,Nanofiltration)是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。
与其他压力驱动型膜分离过程相比,出现较晚。
它的出现可追溯到70年代末J.E. Cadotte的NS-3 0 0膜的研究,之后,纳滤发展得很快,膜组器于80年代中期商品化。
纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来,如CA、CT A膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。
但与反渗透相比,其操作压力更低,因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。
纳滤-详情纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。
但是纳滤膜本体带有电荷性。
这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。
与超滤或反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高脱除率, 基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。
主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
超滤目录[隐藏]概述原理分类优点&缺点超滤膜超滤装置应用概述原理分类优点&缺点超滤膜超滤装置应用超滤膜组件[编辑本段]概述超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。
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。
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低压反渗透膜与超滤膜的区别低压反渗透膜和超滤膜都有个的过滤参数,下文是对两种膜过滤作用的对比。
低压反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100,因此反渗透净水器能去除水中重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,超滤净水器对此则是无能为力的,而超滤净水器能去除的颗粒污染物及细菌,反渗透全能去除。
1、反渗透和超滤的核心部件都是膜元件。
主要区别有三点:
(1)低压反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100,因此反渗透净水器能去除水中重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,超滤净水器对此则是无能为力的;而超滤净水器能去除的颗粒污染物及细菌,反渗透全能去除。
超纯水设备;
(2)出水水质和卫生部门的检测标准不同,举个例子,出水细菌指标,超滤净水器按“一般水质处理器”,菌落总数为100个/毫升;而反渗透净水器为20个/毫升,要严格得多,当然反渗透净水器出水水质也要比超滤净水器好得多;
(3)反渗透净水器是分质供水,纯水供饮用,浓水供洗涤用;而超滤净水器一般用作洗涤用水;当自来水水质很好时也可用作饮用水超纯水设备;
2、反渗透净水器的优点是:
水质安全,能去除水中各种有害杂质;对供水特发事件效果较好;出水口感较好;能降低水的硬度,煮水容器不结垢。
其缺点是:用泵、耗电,有电气安全问题;接头多、水压高,故障率及漏水概率相对较高;结构复杂、价格较贵。
3、超滤净水器的优点是:一般不用泵、不耗电,无电气安全问题;接头少、水压低,故障率及漏水概率相对较低;结构简单、价格便宜;
其缺点是:去除水中化学污染物效果差;对供水特发事件效果较差;出水口感稍差;不能降低水的硬度,如自来水硬度高,煮水容器可能会结垢。
低压反渗透膜和超滤膜都可去除溶液中的大分子物质,但两种膜的过滤压力不尽相同。
过滤的物质的大小范围也不同。