超微滤处理工艺技术

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超滤技术

滤后浓缩液的最终体积（质量）的比率．全过滤：通过往浓缩液中加入溶剂来实现分离的过程．（连续和间歇）
第二章超滤膜
超滤膜的分类
按膜材料的化学组成膜的物理形态膜的制备方法
按膜材料超滤膜可以分为

有机高分子材料
无机材料
有机高分子材料

纤维素酯类
聚砜类聚烯烃类含氟类材料其他高分子材料
浇铸膜
核径刻蚀膜
第三章膜的结构和性能表征
膜的形态结构
超滤膜的性能表征超滤膜的选择
膜的形态结构
由不对称工艺（L—S）法制得的超滤膜具有不
对称性。在制膜时，与空气接触的一侧是厚度为0.1—0.25微米的致密层，其下部是0.1—0.2 毫米的多孔支撑层。通过调节凝胶时沉淀剂与溶剂的交换速度可以制得指状孔结构和海绵状孔结构的膜。指状孔结构对流体的阻力小，透水速率较高，但抗压密能力较差，而海绵状孔的情况则相反。
构的标准物质的缓冲溶液和水溶液来测定膜对这些标准物质的截留率，然后做截留率-相对分子量的曲线
截留率与标准物的关系
理想膜
截留率
真实膜
截留分子量的测试的条件
压力为100KPa
温度为25℃ 尽可能大的流速
低的溶质浓度（‹0.1%）
为减小浓度的变化，透过液的损失量小于
10%，对于错流过滤，透过液和浓缩液回料液槽所测试的膜应该是新的
是目前用的较多的膜材料。
含氟类材料
PVDF、PTFE
这类材料制备的超滤膜是品质最好的膜，有
优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性。使用温度范围广，可在强酸、强碱和各种有机溶剂条件下使用

超滤微滤技术的应用和原理

业化应用； 5. 我国从20世纪70年代开始研究，随后进
入快速发展阶段。
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三、超滤的用途
超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合物（蛋白质、核酸聚合物、淀粉、天然胶、酶等）、胶体分散液（粘土、颜料、矿物料、乳液粒子、微生物）以及乳液（润滑脂、洗涤剂、油水乳液）。采用先与适合的大分子结合的方法也可以从水溶液中分离金属离子、可溶性溶质和高分子物质（如蛋白质、酶、病毒），以达到净化、浓缩的目的。
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THE END!
THANK YOU!
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1. 微滤膜的污染与过滤阻力主要是来自于被截留的溶质或颗粒在膜的表面形成的浓差极化和滤饼层的阻力及颗粒在膜微孔中的吸附和堵塞。
2. 减少膜污染的措施——
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2.减少膜污染的措施——
1. 料液的预处理：絮凝沉淀、多介质机械过滤、热处理、调pH值、加配位剂（EDTA等）、氯化、活性炭吸附、化学处理、精密过滤等。
膜技术应用
——超滤
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一、超滤的定义
超滤是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程，它介于纳滤和微滤之间，膜孔范围在1nm-0.05um.
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二、超滤的发展进程
1. 1861年Schmidt首次公布了牛心胞薄膜截留可溶性阿拉伯胶的实验结果；
2. 1867年，Traube制成第一次人工膜； 3. 1907年开始使用“超滤”这一术语； 4. 20世纪70年代，超滤从实验规模进入工
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二、微滤的发展进程
1. 19世纪中叶开始出现微滤膜技术； 2. 20世纪初开始对该技术进行系统研究； 3. 20世纪60年代开始进入飞跃发展阶段； 4. 我国对该项技术的研究始于20世纪五、
六十年代，80年代初期开始起步并得到快速发展。

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。

微滤、超滤典型的工艺流程

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2. 微滤单元预操作（例如反冲洗）。

超滤技术

超滤技术1 超滤原理超滤是一种膜分离技术，能够将溶液净化、分离或者浓缩。

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径范围为0．05μm (接近微滤)～1nm(接近纳滤)。

超滤的典型应用是从溶液中分离大分子物质(如细菌)和胶体，通常认为，所能分离的溶质相对分子质量下限为几千。

超滤膜可视为多孔膜，其截留取决于膜的过滤孔径和溶质的大小、形状。

溶剂的传递正比于操作压力。

溶剂通过多孔膜的对流流动可用Kozeny-Carman公式描述。

J=KΔp式中J——超滤膜通量；K——渗透系数，包含了所有结构因素；△p——膜两侧压力差。

2 超滤膜的类型超滤膜是多孔的，但与微滤膜相比，其结构更具有不对称性，这种不对称膜包括一个图2-33 PVC中空纤维超滤膜横截面电镜图很薄的皮层(一般小于lμm)和一个多孔亚层。

所以超滤膜的表征主要是皮层表征即厚度。

孔径分布和表面孔隙率，超滤膜皮层典型的孔径在2～100nm范围内。

图2—33为PVC中空纤维超滤膜的横截面电镜图。

按制膜材料分类，超滤膜可分为有机膜和无机膜。

按膜的外形特征可将超滤膜分为：①平板膜；②管式超滤膜，内径>lOnm；③毛细管式超滤膜，内径O．50～10．00nm；④中空纤维超滤膜，内径<0．5nm；⑤多孔超滤膜。

3 制膜材料可用于制造超滤膜的材料很多，分为有机高分子材料和无机材料两大类。

(1)有机高分子材料①纤维素酯类主要有二醋酸纤维素(CA)，三醋酸纤维素(CTA)，混合纤维素(CA-CN)等。

这类材料制造的超滤膜亲水性好，成孔性好，材料来源广泛、稳定，成本较低。

但这种材料耐酸碱性能差，也不适用于酮类、酯类和有机溶剂。

②聚砜类如聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。

用这种材料制膜，易成型，膜机械强度好，耐热、耐化学性能也较好，是目前用得较多的材料。

③聚烯烃类主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。

同聚砜相似，它的机械和化学性能较好。

微滤,钠滤,超滤,反渗透等四种膜分离技术的异同点

比较说明微滤，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；

超滤微滤膜分离实验报告

超滤微滤膜分离实验报告
超滤和微滤是常用的膜分离技术，可以将溶质和溶剂分离开来。

超滤
是通过压力差将大分子物质和水分离开来，而微滤是通过滤网将大分子物
质滤掉。

本次实验旨在探究超滤和微滤的原理及其应用。

实验材料与方法：
材料：蛋白酶胰酶液、超滤膜和微滤膜。

方法：
1. 在2个应用超滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体；
2.各管盖上超滤膜，用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透；
3. 在2个应用微滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体；
4.各管盖上微滤膜，用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透；
5.通过分析分离前和分离后的溶液，比较超滤和微滤分离效果的差异。

结果：
在超滤实验中，分离后的液体中含有蛋白质，而微滤实验中的分离后
液体中则不含蛋白质。

结论：
超滤和微滤都是膜分离技术，其差异在于应用的膜的孔径大小。

超滤
和微滤的分离效果也不同，具体应根据需要选择不同的技术应用于不同的
场合。

超滤适用于分离分子量较大的物质，例如蛋白质、多糖等，而微滤适用于分离颜料、细菌等较小分子量的物质。

此外，超滤和微滤还有一定的应用限制，例如超滤膜容易被堵塞，需要定期清洗换膜，而微滤膜则较容易损坏，需要小心使用。

总之，超滤和微滤均具有其独特的分离效果和应用范围，在实际应用中应当注重选择合适的技术，以达到最佳的分离效果。

微滤超滤纳滤

原水
絮凝沉淀
砂、无烟煤过滤
加氯消毒杀菌
阴床
阳床
RO
预过滤
阴阳混床
MF
顾客
电子工业超纯水制备流程
⑤. 在油田注水旳应用
在石油开采中，向低渗透油田实施早期注入高质量旳水是对低渗透油田补充能量，稳定产量旳长久旳根本确保。
在石油开采注水工艺中一种关键旳环节是怎样确保注入水旳水质，MF技术在其中已发挥了较大旳作用，国内主要用PE烧结微孔管、折叠式MF膜过滤芯及中空纤维UF组件等。
表二超滤膜旳应用领域
工业废水处理
城市污水处理水旳净化食品与医药工业旳应用
生物技术工业旳应用
其他应用
回收电泳涂漆废水中旳涂料含油废水旳处理；上浆液旳回收；乳胶旳回收；造纸工业废液旳处理；采矿及冶金工业废水旳处理
家庭污水处理；阴沟污水旳处理
饮用水旳生产；高纯水旳制备
回收乳清中旳蛋白质；牛奶超滤以增长奶酪得率；果汁旳澄清；明胶旳浓缩；浓缩蛋清中旳蛋白质；屠宰动物血液旳回收；食用油旳精炼；蛋白质旳回收；医药产品旳除菌
能透过一价无机盐，渗透压远比反渗透低，故操作压力很低。到达一样旳渗透通量所必需施加旳压差比用RO膜低0.5～3 MPa，所以纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。
纳滤膜旳分离机理
1.筛分：对Na+和Cl-等单价离子旳截留率较低，
但对Ca2+、Mg2+、SO42-截留率高，对色素、染料、抗生素、多肽和氨基酸等小分子量（2001000）物质可进行分级分离，实现高相对分子量和低相对分子量有机物旳分离。
②. 在生物化学和微生物研究中旳应用
利用不同孔径旳MF膜搜集细菌、酶、蛋白、虫卵等提供分析。利用膜进行生物培养时，可根据需要在培养过程中变换培养基，以到达多种不同旳目旳，并可进行迅速检验。所以，MF技术已被用于水质检验、临床微生物标本旳分离、溶液旳澄清、酶活性旳测定等。

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术一、反渗透等膜分离技术进展史微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初显现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。

膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤进程简单、易于操纵等特点，因此，目前已普遍应用于食物、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处置、电子、仿生等领域，产生了庞大的经济效益和社会效益，已成为现今分离科学中最重要的手腕之一。

膜能够是固相、液相、乃至是气相的。

用各类天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各类各样的特性。

大多数人会以为，膜离咱们的生活超级遥远。

其实不然，膜分离技术超级切近咱们的日常生活。

如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食物、饮料、调味品等咱们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。

二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理膜分离进程是以选择性透过膜为分离介质，当膜双侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。

不同的膜进程利用不同的膜，推动力也不同。

目前已经工业化应用的膜分离进程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。

三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大进程在技术上已经相当做熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途利用。

那个地址要紧以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。

反渗透膜(RO)反渗透膜利用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各类各样的合成复合膜。

CA 膜耐氯性强，但抗菌性较差。

合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。

这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食物加工领域的应用中受到限制。

超滤工艺设计介绍

4. 陶氏超滤系统设计
❈ 超滤膜应用存在的误区
一．对原水水质的了解、把握不足
¾ 废水，特别是工业废水，其成分复杂，水质不够稳定。超滤或者微滤虽然具有很好的过滤效果，但本身比较容易受到无机盐结垢、油及有机物污堵的影响，因此适当、充分的前处理是必不可少的
¾ 我国大部分地表水系污染较严重，部分地区存在早晚比较大波动现象
2.5bar 5～12 Nm3/h.支 ≤1.0MPa 无油洁净压缩空气
2009-4-14
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3.陶氏超滤介绍
❈ 陶氏超滤膜典型清洗工艺条件（续）
化清洗频率
建议最少按24小时1次，一般根据中试试验结果或现场调试确定
学分
化学分散洗时间
5-10分钟（视实际水源确定）
散清化学清洗பைடு நூலகம்剂洗
酸洗：0.1﹪HCl（视实际水源情况可适当增减）碱洗：0.05﹪NaOH＋0.1% NaOCl（视实际水源情况可适当增减）
超滤工艺设计介绍超滤工艺流程超滤系统工艺流程图超滤工艺超滤工艺流程图超滤膜生产工艺超滤设计超滤设计导则超滤设计手册超滤设计软件
陶氏超滤工艺设计介绍
DOW Water Solutions EDI,UF and MBR 韦昌健 Jimmy Wei
大纲
1. 公司简介 2. 超滤基础介绍 3. 陶氏超滤介绍 4. 陶氏超滤系统设计 5. UFlow 计算软件介绍 6. 问题
Chemicals
Backwash Pump
Feed Pump
Raw Water
Filter
200-300 μm
Air
Effluent
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3.陶氏超滤介绍 ❈ 陶氏超滤系统的运行过程-反洗1

纳滤微滤和超滤的分离原理

纳滤微滤和超滤的分离原理纳滤微滤和超滤的分离原理涉及到膜分离技术的基本原理和作用机制。

下面将详细介绍这两种分离原理。

纳滤微滤是一种以多孔膜为分离介质的物理分离技术，主要依靠膜孔尺寸对不同尺寸的溶质进行筛选和截留。

微滤膜孔径通常在0.1-10微米左右，可用于除去悬浮固体、胶体颗粒以及有机物等，将清洁溶液与悬浮液分离。

纳滤膜孔径较微滤膜更小，一般在1-100纳米范围内，主要用于去除溶质中的大分子物质如胶体颗粒、高分子聚合物、生物大分子等，实现液体与溶质的分离。

纳滤微滤的分离原理是基于膜的选择性截留和通过。

膜上的孔径可以选择性地控制溶质分子的传递速率，对于小分子离子和溶解物质，可以通过膜孔径，而大分子物质则被阻滞在膜表面。

纳滤微滤过程中，溶液经过膜时，大分子或颗粒在膜表面形成截留层，然后由于膜的选择性，让小分子和溶质通过膜的孔径尺寸，从而实现了液体与溶质的分离。

超滤是一种以超滤膜为分离介质的膜分离技术，分子量截留范围一般为1-100万道尔顿(Da)之间。

超滤膜的孔径较纳滤膜更小，能有效去除较大的溶质分子以及胶体颗粒，而对于小分子和溶剂等则具有较高的透过性，适用于溶液中溶质分子量较大的分离。

超滤的分离原理主要涉及到溶质分子在膜孔径内的传递和截留。

膜孔径比纳滤膜更小，可以截留分子量较大的胶体物质和大分子物质，而对于小分子溶质和溶剂分子，则能够通过膜孔径，通过膜进行传递。

超滤过程中，溶解液通过膜，溶质分子被膜截留下来，溶质浓度随着通过时间的增加逐渐变高，从而实现了不同分子量物质的分离。

纳滤、微滤和超滤的分离原理基于膜的选择性和渗透性，通过调控膜孔径的大小和分布，可以实现溶液中不同分子量或颗粒大小的物质的选择性分离和截留。

这些分离技术具有高效、不需要加热和增加化学反应剂等优势，在生物医药工程、环境工程、食品工程等领域得到了广泛的应用。

同时，膜分离技术还与其他物理化学分离技术如萃取、吸附、蒸馏等结合使用，可以进一步提高分离效果和效率，满足不同领域对纯净物质的需求。

七种膜工艺处理技术介绍

七种膜工艺处理技术介绍膜工艺处理技术是一种将溶液或混合物通过半透膜分别的过程，不同于传统的过滤和离心等方式。

膜工艺处理技术的品质不仅取决于膜的材质，也取决于工艺和操作方法。

以下将介绍七种膜工艺处理技术。

1. 微滤技术微滤技术使用孔径为0.1～10um的膜，过滤时能够剔除水中的杂质，如泥沙、胶体、菌体等，是水处理、食品、医药、生物等行业常用的技术。

微滤技术有以下特点：•适合处理无颜料和无味物质；•可以恢复过滤介质；•水通量高；•藻类、细菌能够被有效去除；2. 纳滤技术纳滤技术使用孔径为1～100nm的膜，可以将水分子通过，去除水中的胶体、高分子物质和溶液分子。

纳滤技术应用范围广泛，假如蔬汁的澄清、血液分别、废水处理和海水淡化等。

纳滤技术有以下特点：•有选择性地进行分别过程；•处理鲜活性指标高、COD（化学需氧量）低的工业废水；•不能保留多糖等大分子有机物质；3. 超滤技术超滤技术使用孔径为1～1000nm的膜，可以剔除细胞、蛋白质、病毒、菌落等大分子物质，适用于不同领域如食品、饮料、环保、生物制药等。

超滤技术有以下特点：•剔除物质的分别效率高；•操作简单，无化学反应，无副产物生成；•被处理液体必需是清亮的溶液或悬浮液；4. 电渗析技术电渗析技术将工作液体在膜堆中通过离子交换膜，使用离子交换膜将正、负离子分别，仿佛离子交换色谱，用跨膜电场进行离子交换来实现分别。

紧要应用于工业废水处理。

电渗析技术有以下特点：•离子选择性高，能有效去除高浓度的离子；•操作过程持续稳定，能够施加任意电压；•操作门槛较高，需要把握离子交换膜的性质和适用范围；5. 反渗透技术反渗透技术是一种将水自然向高浓度的液体中渗透的本质反转过来，去除盐分、离子、微生物等的技术。

反渗透技术应用于制酸、灌装、饮料等行业的水处理。

反渗透技术有以下特点：•适用于淡化海水和处理含盐污水；•膜组件简单堵塞；•需要使用高压，伪固体浓度的溶解度是压力和温度的函数；6. 气分别技术气分别技术通过萃取气体组分的特异性，将炼油厂、化工厂等行业的气体分别出N2、CO2、C2H4、C2H6等气体。

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍.

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术一、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术发展史微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。

膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

膜可以是固相、液相、甚至是气相的。

用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。

大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。

其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。

如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。

二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。

不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。

目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF、超滤(UF、反渗透(RO、渗析(D、电渗析(ED、气体分离(GS、渗透汽化(PV、乳化液膜(ELM等。

三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。

这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。

3.1 反渗透膜(RO反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。

CA 膜耐氯性强，但抗菌性较差。

合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。

这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。

超滤技术手册-inge

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基本滤膜过滤工艺的示意图如图1所示。

图1: 基本滤膜过滤工艺示意图用泵将水压入膜件，由于滤膜的膜压差（TMP）,进水得到过滤。

水中杂质由滤膜剔除（与其细孔尺寸有关），并留在进水中。

当被剔除杂质的浓度（它可以包括分子、原子或离子及胶体）变得太高时，一部分进水作为浓缩物被定期从系统中去除。

当杂质浓度太高时，胶体开始产生堵塞，或系统可在滤膜上产生结垢。

在滤膜表面产生的沉积层会改变其过滤性质和所需的过滤压力。

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。

超滤膜工艺说明

超滤膜工艺说明
超滤膜是一种介于微滤和纳滤之间的膜分离工艺。

其工艺原理是利用超滤膜对待处理液体进行过滤，通过膜孔的大小排除溶液中的较大分子和颗粒物质，同时保留较小分子物质和溶液中的溶质。

超滤膜工艺的主要步骤包括预处理、超滤膜组件、过滤操作和回收浓缩四个环节。

1. 预处理：将待处理液体进行预处理，包括去除悬浮物、颗粒物、沉淀物等杂质。

预处理一般通过预处理系统完成，可以使用物理方法如过滤、沉淀等，也可以采用化学方法来去除杂质。

2. 超滤膜组件：超滤膜组件包括超滤膜模块和相应的膜包装部件。

超滤膜模块通常采用中空纤维膜、平板膜或螺旋膜等，可以根据具体需要选择合适的膜组件。

3. 过滤操作：待处理液体通过超滤膜组件进行过滤操作。

液体经过超滤膜后，溶液中的较大分子和颗粒物质被截留在膜表面，而较小分子物质和溶质通过膜孔透过，形成被分离的滤液。

4. 回收浓缩：超滤膜工艺还可以用于回收浓缩溶液中的有用物质。

超滤膜的孔径可以选择适当的介于被分离物和溶质之间，使得溶质能够通过膜而被截留在溶液中，从而实现溶液的浓缩。

超滤膜工艺在工业应用中广泛用于水处理、污水处理、饮料加工、制药、生物技术等领域。

它具有过滤效率高、操作简单、
膜耐腐蚀等优点，并且可以有效地分离溶液中的各类溶质和悬浮物。

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别离技术，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，并能保存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展过滤，流量大，使用本钱低廉，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，以到达较宽的处理范围，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、加压的膜法别离技术，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。

这是一般家庭不能承受的。

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别离技术。

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。

这是一般家庭不能承受的。

一般用于纯洁水、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，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、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。

污水处理中的超滤与微滤膜技术介绍

02
超滤与微滤膜技术基础知识
超滤膜技术定义
定义
超滤膜技术是一种利用半透膜，在压力作用下实现物质分离的膜过滤技术。
工作原理
超滤膜的孔径范围在1-100纳米之间，能够截留溶液中的悬浮颗粒、胶体、细菌、病毒等物质，使小于孔径的溶剂和小分子物质透过，从而达到分离和净化目的。
微滤膜技术定义
定义
未来研究方向
膜污染机理和控制
深入研究膜污染的形成机理和影响因素，探索有效的膜污染控制方法和技术，提高膜过滤的
稳定性和持久性。
节能降耗优化
针对超滤与微滤膜技术的能耗问题，开展节能降耗优化研究，降低污水处理过程中的能源消
耗，提高能效比。
智能化决策支持
结合人工智能和大数据技术，开发智能化的决策支持系统，为超滤与微滤膜技术的优化运行提供科学依据和指导。
应用范围比较
工业废水处理
超滤膜在处理工业废水方面应用广泛，如电镀、造纸、印染等行业的废水处理，而微滤膜在工业废水处理中的应用相对较少。
饮用水处理
超滤膜在饮用水处理中主要用于去除细菌、病毒等微生物，提高水质，而微滤膜则主要用于过滤较大颗粒的悬浮物和杂质。
海水淡化
超滤膜在海水淡化中应用广泛，可用于预处理和反渗透系统的前处理，而微滤膜在海水淡化中的应用相对较少。
05
超滤与微滤膜技术在污水处理中的比较
处理效果比较
过滤精度
微生物去除
超滤膜的过滤精度更高，能够去除更小的颗粒和微生物，而微滤膜主要用于去除较大颗粒的悬浮物和杂质。
超滤膜能够去除细菌、病毒等微生物，而微滤膜则主要用于过滤较大的微生物和悬浮物。
去除有机物和无机物