微滤的基本资料
微滤
微孔膜的缺点
① 颗粒容量较小，易被堵塞； ② 使用时必须有前道过滤的配合，否 则无法正常工作。
微滤膜的性能
• (1)物理机械性能：厚度一般90-170μm，以精密测厚计测定。 弹性模量（断裂伸长）是用一定大小的试样在材料试验机 上进行。各向同性是以染料吸留试验判断。 • (2)通量和堵塞： • 微孔膜的通量测定一般是在一定真空度下（如700mmHg下） 以纯水为透过介质进行的（如下图所示），堵塞是以通量 下降速率来表示如下图所示：
（1）微粒和细菌的过滤。可用于水的高度净化、食品和饮料
的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和除菌等。 （2）微粒和细菌的检测。微孔膜可作为微粒和细菌的富集器， 从而进行微粒和细菌含量的测定。 （3）气体、溶液和水的净化。大气中悬浮的尘埃、纤维、花 粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固体颗粒和微生物， 都可借助微孔膜去除。 （4）食糖与酒类的精制。微孔膜对食糖溶液和啤、黄酒等酒 类进行过滤，可除去食糖中的杂质、酒类中的酵母、霉菌和其 他微生物，提高食糖的纯度和酒类产品的清澈度，延长存放期。 由于是常温操作，不会使酒类产品变味。
微滤(MF) 膜的制备技术
• 径迹蚀刻法：首先用一定能量的带电粒子轰击 聚碳酸酯或聚酯等材料的薄膜，在这轰击的 “径迹”周围产生一损伤区，然后用一定浓度 的化学刻蚀剂于一定温度下刻蚀合适的时间， 这时损伤区的成分被溶掉而形成孔。该膜的特 点是孔径相当均匀，呈圆柱形，且基本上与膜 面垂直。
微孔过滤技术应用领域
膜污染
定义
由于与膜存在物化作用或机械作用，进料 中的微粒、胶体或溶质在膜表面或孔内发 生吸附、凝聚和沉积，使膜孔径变窄或堵 塞，其透过通量和分离性能也有不可逆的 变化，这一现象谓之膜污染。
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。
微滤的原理及应用
微滤的原理及应用1. 引言微滤是一种常见的固液分离和粒子过滤的方法。
它采用微孔过滤膜将固体颗粒和液体分离，具有高效、清洁和可靠的特点。
本文将介绍微滤的原理、应用以及在不同领域的具体应用案例。
2. 微滤的原理微滤的原理基于物理过滤的概念。
微滤膜通常由有机或无机材料制成，具有微米级别的孔径。
当悬浮液通过微滤膜时，液体分子和较小的颗粒可以通过孔径，而较大的颗粒被滤除。
微滤的原理主要有以下几个方面：•孔径大小：微滤膜的孔径一般在0.1~10微米之间，可以选择不同孔径尺寸的膜来适应不同的过滤要求。
•渗透压：微滤过程中，液体分子和溶质受到渗透压的作用，使得溶液能够通过膜孔。
•表面电荷：微滤膜的表面通常带有电荷，可以通过静电排斥作用使颗粒被滤除。
3. 微滤的应用微滤具有广泛的应用领域，下面将分别介绍微滤在食品、制药和环境等领域的应用。
3.1 食品行业•葡萄酒澄清：微滤可以除去葡萄酒中的酵母和微生物，使其澄清透明。
•果汁浓缩：通过微滤可以去除果汁中的杂质和微生物，提高果汁的纯度和品质。
•乳制品生产：微滤可以去除牛奶和乳制品中的细菌和杂质，延长其保鲜期。
3.2 制药行业•注射药物的制备：微滤可以去除药物中的微生物和颗粒，确保注射药物的纯净度和安全性。
•血液分离：微滤可以分离血液中的血细胞和血浆，用于制备血液制品。
3.3 环境行业•污水处理：微滤可以过滤污水中的悬浮物和微生物，提高出水质量。
•饮用水净化：微滤可以去除饮用水中的微生物和颗粒物，提供清洁健康的饮用水。
4. 微滤的优势和局限性微滤作为一种高效的固液分离方法，具有以下优势： - 高效：微滤可以快速而有效地分离固体颗粒和液体，具有较高的处理速度。
- 清洁：微滤过程中无需添加化学药剂，对处理物质无污染，是一种清洁的过滤方法。
- 可靠：微滤设备结构简单，操作稳定可靠，维护成本较低。
然而，微滤也存在一些局限性： - 孔径限制：微滤的孔径通常在微米级别，无法过滤更小的颗粒或溶质。
微滤-超滤-纳滤资料
超滤膜的应用
• 超滤从70年代起步， 90年代获得广泛应用 ,已成为应用领域最广的技术。
蛋白、酶、DNA的浓缩 脱盐/纯化 梯度分离（相差10倍） 清洗细胞、纯化病毒 除病毒、热源
三、纳滤(NF)
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。
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。
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。
微滤、超滤、纳滤
膜分离技术
膜分离定义：
膜分离过程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 等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离 、提纯的目的。
通常膜原料侧称膜上游，透过侧称膜下游。不 同的膜过程使用的膜不同，推动力也不同。
膜分离技术的优点
• 膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量 要求低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3～ 1/8，因此和蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的 过程有很大差异；
医药产品的除菌 酶的提取 激素的提取； 从血液中提取血清白蛋白； 回收病毒；从发酵液中分离菌体，
从发酵液中分离L-苯丙氨酸 酿酒工业 化学工业
例
1．蛋白酶的浓缩
超 滤 装 置 示 意 图
超滤过程示意图：
截留液
背压阀
△P出
蛋白酶液
平板式 超滤膜
微滤
当微孔滤膜污染较为严重，则必须进行化学 清洗。通常是用化学清洗剂，如稀碱、稀酸、酶、 表面活性剂、络合剂和氧化剂等，选择化学剂时 要慎重，防止化学清洗剂对膜的损害。
五、微滤的应用
1、电子工业
微滤在电子工业纯水制备中主要有两方面 的作用：第一，在反渗透或电渗析前作为保安 过滤器，用以去除细小的悬浮物；第二，在阴、 阳或混合交换柱后，作为最后一级终端过滤手 段，滤除树脂碎片或细菌等杂质。
死端过滤
错流过滤
四、微孔滤膜的污染与清洗
微孔滤膜的污染原因主要是滤饼层的形成 及膜孔的堵塞。微孔滤膜装置的运行方式应尽 量采用错流方式。微孔滤膜的清洗与超滤膜相 似。
物理清洗方法常采用高流速水流、气流、 和反洗等，可将微孔滤膜表面形成的滤饼消除， 特点是简单易行。近年来新发展的抽吸清洗方 法具有不加新设备、清洗效果好的优点，如电 场过滤、脉冲清洗、脉冲点解清洗及电渗透反 洗等研究都十分活跃，具有很好的效果，受到 人们的青睐。
出水 预过滤 调节水池 微孔过滤 微滤调节池
排污
中水
紫外线消毒
反渗透调节池
反渗透 排污
4、海水淡化
微滤用于海水的深度预处理，去除海水中的 悬浮物、颗粒以及大分子有机物，为反渗透提 供原料水。
5、食品、饮料工业
食品、酿酒业、麦芽酿造及软饮料工业的 生产过程需要大量水并产生大量的废水，最近 几年最明显的趋势是重视啤酒生产废水的再利 用。对于不涉及啤酒生产过程的清洁用水使用 情况，使用砂滤已足以将大量的悬浮物去除， 但作为瓶装冲洗水以及在生产过程中涉及原料 的用水必须保证合格的水质，经厌氧生物处理 后的出水再经过连续微滤处理和消毒即可回用， 可有效地脱除酿造行业中的酵母、霉菌以及其 他微生物，得到的滤过液清澈、透明、保质期 长，这是一个经济有效的解决方案，可实现零 排放。
微滤(MF)
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②. 在生物化学和微生物研究中的应用
利用不同孔径的MF膜收集细菌、 酶、蛋白、 膜收集细菌、 蛋白、 利用不同孔径的 膜收集细菌 虫卵等提供分析。 利用膜进行生物培养时， 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， 据需要在培养过程中变换培养基 ， 以达到多种不 同的目的，并可进行快速检验。因此，MF技术已 同的目的，并可进行快速检验。因此， 技术已 被用于水质检验、 临床微生物标本的分离、 被用于水质检验 、 临床微生物标本的分离 、 溶液 的澄清、酶活性的测定等。 的澄清、酶活性的测定等。
龙岩学院
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MF膜材料 膜材料
疏水聚合物膜：聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯 疏水聚合物膜：聚四氟乙烯 、 (PVDF)、聚丙烯 、聚丙烯(PP) 亲水聚合物膜： 纤维素酯(CA和 CTA)、 聚碳酸酯 亲水聚合物膜 ： 纤维素酯 和 、 (PC)、聚砜 聚醚砜 聚醚砜(PSF/PES)、聚酰亚胺 聚醚酰亚 、聚砜/聚醚砜 、聚酰亚胺/聚醚酰亚 胺(PI/PEI)、聚脂肪酰胺 、聚脂肪酰胺(PA) 陶瓷膜：氧化铝、氧化锆、氧化钛、 陶瓷膜：氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅
龙岩学院
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MF膜在过滤时介质不会脱落，没有杂质溶出， 膜在过滤时介质不会脱落，没有杂质溶出， 膜在过滤时介质不会脱落 无毒， 使用方便， 使用寿命较长， 同时， 无毒 ， 使用方便 ， 使用寿命较长 ， 同时 ， 膜 孔分布均匀， 可将大于孔径的微粒、 细菌、 孔分布均匀 ， 可将大于孔径的微粒 、 细菌 、 污染物截留在滤膜表面， 滤液质量较高， 污染物截留在滤膜表面 ， 滤液质量较高 ， 也 称为绝对过滤（ 称为绝对过滤 （ Absolute Filtration） 。 适合 ） 于过滤悬浮的微粒和微生物。 于过滤悬浮的微粒和微生物。 MF滤除微粒和微生物的效率 滤除微粒和微生物的效率
微滤(MF)
球形SiO2 0.21
＞99.99
球形聚苯乙烯
0.038 ＞99.99
0.085 100
细菌 0.1~0.4
100
热原 0.001 ＞99.997
5
MF的特点
与深层过滤介质如硅藻土、沙、无纺布相比，MF膜有以 下几个特点： ①属于绝对过滤介质 ②孔径均匀，过滤精度高 ③厚度薄，吸附量小。MF膜的厚度一般为10~200μm。 ④通量大。由于MF膜的孔隙率高，因此在同等过滤精度下， 流体的过滤速度比常规过滤介质高几十倍。 ⑤无介质脱落，不产生二次污染。 ⑥颗粒容纳量小，易堵塞。
23
溶性物质在膜孔中的析出。机械堵塞是固体颗粒把膜孔完全 堵住；吸附是颗粒吸附在孔壁上而使孔径变小；架桥截留不 完全堵塞孔道，形成滤饼过滤。大多数情况下，过滤初期主 要是机械堵塞，后期滤饼过滤。介质中固体颗粒的浓度.形状. 刚性及其粒径分布都会影响堵塞，膜孔结构也是影响堵塞的 主要原因。
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针对不同的分离体系，控制膜污染的方法： 原料液预处理 膜表面改性 外加电场.离心场和超声波场 采用气体和液体两种介质进行高压反冲 强化传质 膜清洗方法通常分为物理方法和化学方法。
（B）错流过滤（Cross-flow filtration） 11
终
错
端
流
过
过
滤
滤
两种微滤过程的通量与滤饼厚度随时间的变化关系
12
第三节. 微滤膜的性能测定
• 主要有：厚度、过滤速率、空隙率、孔径及其分布等4个方 面。
• 膜厚通常用0.01mm的螺旋千分尺测定，较严格的方法是以 专用的薄膜测厚仪测定。
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②. 在生物化学和微生物研究中的应用
利用不同孔径的MF膜收集细菌、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，以达到多种不 同的目的，并可进行快速检验。因此，MF技术已 被用于水质检验、临床微生物标本的分离、溶液 的澄清、酶活性的测定等。
微滤水处理技术基础知识
微滤水处理技术基础知识目录1 微滤可以分离出哪些物质 (1)2 筛分、吸附、架桥 (1)2.1筛分 (1)2.2吸附 (1)2.3架桥 (1)2.4图示 (2)3 微滤两种操作模式 (2)3.1死端过滤 (2)3.1.1 死端过滤的定义 (2)3.1.2 死端过滤的特点 (2)3.2错流过滤 (2)3.2.1 错流过滤的定义 (2)3.2.1 错流过滤的特点 (3)3.2.2 膜表面的浓差极化 (3)4 微滤膜的材料 (3)5 微滤的应用领域 (4)5.1饮用水处理 (4)5.1.1 过滤去除病原微生物 (4)5.1.2 混凝+微滤组合 (4)5.2纯水制备 (4)5.3城市污水回用实例1 (5)5.3.1 工艺流程简图 (5)5.3.2 微滤运行说明 (5)5.4城市污水回用实例2 (6)5.4.1 工艺流程简图 (6)5.4.2 微滤运行说明 (6)6 微滤膜的污染 (6)6.1脉冲反冲洗 (7)6.2化学清洗 (7)7 结语 (7)1微滤可以分离出哪些物质微滤(MF)是以多孔膜为过滤介质，在0.1~0.3MPa压力的推动下，分离出溶液中那些尺寸大于0.1微米的物质，例如微滤可以分离出溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒以及贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等。
2筛分、吸附、架桥微滤膜的截留机理主要有三种：筛分、吸附和架桥。
筛分、吸附和架桥既可以发生在膜表面，也可发生在膜内部。
2.1筛分筛分属于机械截留，膜拦截比其孔径大或与孔径相当的微粒。
2.2吸附吸附属于物理化学作用，即使微粒尺寸小于膜孔径也能通过物理化学作用而被膜吸附。
2.3架桥架桥指的是多个微粒相互推挤，导致大家都不能进入膜孔或卡在孔中不能动弹。
2.4图示图2-1微滤膜截留机理示意图3微滤两种操作模式3.1死端过滤3.1.1死端过滤的定义待过滤的溶液流动方向与膜表面垂直的过滤方式称为死端过滤。
3.1.2死端过滤的特点在死端过滤方式下，滤饼层随着过滤时间的增加迅速增厚，溶液透过量也迅速下降。
微滤基本原理(一)
微滤基本原理(一)微滤基本什么是微滤微滤，简单来说就是利用一定孔径的滤网把水中的各种悬浮物、杂质、微生物等过滤掉，使水变得更加清洁、卫生。
微滤的原理微滤的原理是利用滤网的孔径过滤水中的杂质和微生物。
滤网一般是由尼龙、硬质聚合物、金属网等材料制成，其孔径通常为0.1~10微米。
水流经过滤网后，就能将其中的悬浮物、细菌、病毒等物质过滤掉。
微滤的应用微滤广泛应用于自来水净化、饮用水净化、工业废水净化等方面。
在水处理过程中，微滤一般为前置处理，用于去除水中的大颗粒物质，以保护后续设备的正常运行。
微滤的优点微滤是一种传统的水处理方法，其优点包括：•操作简单：只需将水流过滤网即可实现净化•成本低：相比其他水处理方法，微滤的成本更低•适用范围广：可以处理自来水、工业废水、污染水等不同种类的水源•操作可控：滤网孔径可以根据水源的需要调整，使水的品质得到精确控制微滤的缺点尽管微滤具有多种优点，但是其也存在一些缺点：•滤网容易污染：因为恶劣的水源中含有的杂质多，容易堵塞滤网•不能杀灭细菌和病毒：微滤虽然能够过滤掉水中的微生物，但是不能杀灭它们，因此需要后续的消毒处理•滤网易破损：滤网的建设和维护需要一定的技术力量和费用微滤的未来尽管微滤具有一定的缺点，但其仍然是一种重要的水处理方法，未来还将发挥更加重要的作用。
随着科学技术的发展，微滤技术将会越来越先进、高效和智能化，使得水的净化更加便捷、优质和稳定。
微滤的进展近年来，随着技术的进步，微滤的应用范围逐渐扩大，而且滤芯的孔径也越来越小。
目前，市面上最小的微滤器的孔径已经达到0.02微米，能够有效过滤掉细菌和病毒，同时还能够去除水中的异味。
此外，近年来应用于微滤的新材料也不断出现，如碳纳米管、石墨烯等材料的运用，一定程度上扩展了微滤的应用领域，提高了微滤的过滤效率和质量，也降低了微滤的成本。
小结微滤是一种简单、直接且经济实用的水处理技术。
虽然其存在一些局限性，但是在特定场合和应用范围内仍然具有广泛的应用。
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
中文名:微滤外文名:micro-filtration英文缩写:MF1、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。
2、特点微滤能截留0.1～1微米之间的颗粒，微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过，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。
属于精密过滤，具有高效、方便及经济的特点。
3、原理微滤的过滤原理有三种: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0.1-10μm的粒子，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中截留机制：筛分、吸附及架桥，它们的微滤原理如下：（1）筛分：微孔滤膜拦截比膜孔径大或与膜孔径相当的微粒，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。
微粒尺寸小于膜孔也可被截留。
（3）架桥：微粒相互堆积推挤，导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中，以此完成截留。
4、缺点（1）颗粒容量较小，易被堵塞。
（2）使用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常工作。
4、发展历程微滤技术的研究是从19世纪初开始的，它是膜分离技术中最早产业化的一种，以天然或人工合成的聚合物制成的微孔过滤膜最早出现于19世纪中叶。
1907年Bechhold发表了第一篇系统研究微孔滤膜性质的报告。
1918年Zsigmondy等首先提出了商品规模生产硝化纤维索微孔过滤膜的方法，并于1921年获得专利，1925年在德国的哥丁根大学（University of Göttingen）成立了世界上第一个微孔滤膜公司“Sartorius GmbH”，专门生产和销售微孔滤膜。
微滤
1.4 微滤现象与原理
1.4 微滤现象与原理
微滤过程的通量变化 与超滤过程相似
6000.00
滤饼的形成
过渡期 稳定期
flux/L.h .m
-1
-2
迅速衰减期
4000.00
2000.00
微滤主要靠筛分，孔径约 大于 0.05m，小于10 m
0.00 0.00
40.00
80.00
120.00
何时采取措施
即时控制操作条件（受自动化程度的影响） 影响膜系统安全运行的底线
2
死端过滤
错流过滤
我国微孔滤膜的研制和生产
我国微孔滤膜的研制和生产
1.2 微滤膜及系统
1、膜
50－ 60年代，微孔滤膜小规模试制和应用，但没有形成工 业规模的生产能力。 70年代中前期，根据制药和医疗卫生的需要开始微孔滤膜 开发和研制工作。 70年代未，形成了单品种小批量的生产能力，供制药工业 过滤等方面使用。 80年代初，国家海洋局研制出用于含痕量金属元素分析的 孔径均匀微孔滤膜 。
膜
滤饼厚度
堆积层
通量 时间 时间
表面过滤和深度过滤
萌芽阶段 1846，随硝酸纤维素发展而兴起。 9年后Fick用它制成微滤膜。 发展阶段 1906， Bechhold提出改变聚合物浓度改变膜孔径方法。 1925，德国哥丁根成立第一个膜过滤公司, 生产经销MF膜。 1927，德国的Sartorius-Werke股份有限公司开始小规模商品化 生产膜过滤器。 半商业化的阶段(20世纪50年代) 飞跃发展阶段(20世纪纪70年代前后) 英美法德和日本都有自己牌号的微孔滤膜，最大的是美国 MilliPore公司
微滤技术简介及在水处理中的应用
微滤技术简介及在水处理中的应用一、微滤技术简介微滤膜（亦称微孔膜、微孔滤膜）分离过程是在流体压力差的作用下，利用膜对被分离组分的尺寸选择性，将膜孔能截留的微粒及大分子溶质截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶质透过膜。
微滤过程的基本原理同常规的用滤布或捕或分离悬浮在气体或液体中的固体颗粒相比（筛分过程）几乎是相同的，只是膜过滤所截留的微粒尺寸更小，效率更高，过滤的稳定性更好。
常规过滤能截留大于0.5 μm 的颗粒。
它是依靠滤饼层内颗粒的架桥作用等机理，才截留住如此小的颗粒，而不是直接利用过滤介质的孔隙筛分截留的，常规过滤所使用的纤维堆积或编织的过滤介质的孔径通常有几十微米。
与常规过滤相比，微滤属于精密过滤，它可截留溶液中的沙砾、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。
微滤操作有死端（deadend，又称垂直流）过滤和错流（crss-flow，又称切线流）过滤两种形式。
死端过滤主要用于固体含量较小的流体和一般处理规模，膜大多数被制成一次性的滤芯。
错流过滤对于悬浮粒子大小、浓度的变化不敏感，适用于较大规模的应用，这类操作形式的膜组件需要经常的周期性的清洗或再生。
与常规过滤相比，微滤属于精密过滤。
它能截留溶液中的粒径较大的悬浮颗粒物和绝大部分细菌，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过微滤膜。
微滤膜分离过程是在流体压力差的作用下，利用膜对被分离组分的尺寸选择性，将膜孔能截留的微粒及大分子溶质截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶质透过膜。
微滤膜的截留机理因其结构上的差异而不尽相同，大体可分为以下四种∶①机械截留作用。
机械截留作用是指膜具有截留比其孔径大或与其孔径相当的微粒等杂质的作用，即筛分作用。
②吸附截留作用。
膜表面的所荷电性及电位也会影响到其对水中颗粒物的去除效果。
水中颗粒物一般表面荷负电，膜的表面所带电荷的性质及大小决定其对水中颗粒物产生静电力的大小。
第六章_微滤(MF)
Standard-size disposable cartridges can be connected in series or parallel to handle large flows.
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②. 在生物化学和微生物研究中的应用 利用不同孔径的MF膜收集细菌、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，以达 到多种不同的目的，并可进行快速检验。因 此，MF技术已被用于水质检验、临床微生物 标本的分离、溶液的澄清、酶活性的测定等。
膜厚通常用0.01mm的螺旋千分尺测定，较严格的方法是以 专用的薄膜测厚仪测定。
过滤速度是以恒压连续过滤装置测定流体在一定温度和压 力下，单位时间内透过单位膜面积的液体量。
空隙率是通过测定的表面密度、真密度，然后按公式计算。 MF膜的孔径对严格控制成膜条件和选择滤膜的最佳应用极
为重要。常用测定方法有压汞法、泡压法、气体流量法和 已知颗粒通过法等。许多商品膜标示孔径时，通常也都注 明所用的测试方法。
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Microfiltration for Drinking Water Treatment
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Monolithic ceramic microfilter.
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医药工业的过滤除菌 食品工业的应用：明胶的澄清，葡萄糖的澄清，果汁的澄清，
白酒的澄清，回收啤酒渣，白啤除菌，牛奶脱脂 屠宰场 高纯水的制备 城市污水处理 饮用水的生产 工业废水处理：涂料油漆行业，含油废水的处理，硝化棉生
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错流过滤是工业上应用的最常见的一种 操作方式。尤其是后面地陆续介绍的UF、 NF和RO。其特点是原料液以切线方向流 过膜表面，在压力作用下小于膜孔的微 粒和溶剂透过膜，大于膜孔的颗粒则被 截留形成污染层，但与终端过滤不同的 是料液流经过膜表面时产生的高剪切力 可使沉积在膜表面上的微粒扩散返回主 体流，被带出膜组件。
第三章 微滤
膜材料与膜过程
3.8.2、浓差极化（详见超滤膜部分） 3.8.3、吸附
一旦料液与膜接触，膜污染就开始，大分子、胶体或细菌与膜相互作 用而吸附或粘附在膜面上，从而改变膜的特性。
膜污染的控制：
（1）改变膜组件和组件结构，可有效地将颗粒截留在膜表面，避免了颗 粒进入膜孔内部，从而减少了膜孔的堵塞。天津工业大学膜天公司采用双向 流工艺，在微滤、超滤膜分离过程中，通过对料液进出口方向进行周期性倒 换，在分离过滤的同时，利用料液对污染较重一端进行清洗，以保持膜的良 好通透效果，持续稳定地进行料液分离浓缩（下页图）。 （2）采用亲水性膜可减少蛋白质颗粒在膜表面的吸附，从而减少对膜的 污染；另外，由于待分离的料液多带有负电荷，故采用负电荷的微滤膜可有 效的减少颗粒在膜表面的沉积，有利于降低膜的污染。 （3）采用絮凝沉淀、热处理、pH调节、加氯处理、活性炭吸附等手段对 料液进行预处理，可降低膜的污染程度。
管式膜组件
2014-10-16
横断面
膜材料与膜过程
3.9.2 平板式膜组件 平板式膜组件可用于微滤膜、超滤膜、反渗透膜和渗透汽化膜等。其构 型与实验室用的板框膜最接近。在所有的平板膜组件结构中，基本的部 件是：平板膜、支撑膜的平盘与进料边起流体导向作用的平盘。将这些 部件以适当的方式组合堆叠在一起，构成平板式膜组件。
2014-10-16
膜材料与膜过程
微滤膜纯水通量的测定
纯水通量的计算方法按下进行计算：
Q F At
式中：F－纯水通量，m3/(m2•h)； Q－纯水透过量，m3； A－膜面积，m2； t－收集纯水透过量所用的时间，h。
图3-8 纯水通量测试装置示意图
例：在膜纯水通量测试过程中，已知PVDF膜样品的内径为0.8mm，长度为15cm， 10分钟内收集的纯水透过量为3.5mL，求已知PVDF样品的纯水通量？
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。
微滤在电厂的应用课件
能源政策
02 分析能源政策对电厂微滤技术应用的影响，如清洁能
源政策、节能减排政策等。
行业标准
03
关注行业标准对微滤技术发展的规范作用，如产品质
量标准、安全性能标准等。
行业合作机遇挖掘
产业链协同
加强与上下游产业链企业的合作，形成协同创新和共 赢发展。
跨界合作
拓展与其他行业的跨界合作，如石化、钢铁等，共同 推动微滤技术应用。
原理
微滤技术利用微孔膜的筛分作用，通过膜两侧的压差或外力推动，使溶液中的 微粒、悬浮物和大分子物质被截留在膜表面，从而实现溶液的分离和纯化。
微滤技术发展历程
早期研究
20世纪50年代，开始对微滤技术 进行研究，主要应用于实验室规
模的溶液分离和纯化。
技术发展
随着材料科学和制造工艺的进步， 微滤膜的性能不断提高，应用领
传统处理方法存在问题及局限性
处理效果不稳定
传统水处理方法在处理过程中容易受到水质、温度、pH值等多种 因素的影响，导致处理效果不稳定。
对环境造成二次污染
传统水处理方法在处理过程中产生的废水、废气等会对环境造成二 次污染。
难以去除微小颗粒物
传统水处理方法对于微小颗粒物的去除效果有限，容易造成设备堵 塞和磨损。
国际合作
加强与国际同行的交流与合作，引进先进技术和管理 经验，提升我国微滤技术的国际竞争力。
THANKS
感谢观看
01
案例一
某电厂采用微滤技术后，有效降低了循环水系统中的污染物含量，提高
了冷凝器真空度和机组效率。经济效益显著，投资回收期短。
02 03
案例二
另一电厂在废水处理系统中引入微滤技术，实现了废水回用，降低了水 耗成本。同时，微滤器的稳定运行减少了设备维修费用，提高了电厂的 经济效益。
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基本资料微滤又称微孔过滤，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120～150&μm。
膜的种类有：混合纤维酯微孔滤膜；硝酸纤维素滤膜；聚偏氟乙烯滤膜；醋酸纤维素滤膜；再生纤维素滤膜；聚酰胺滤膜；聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。
微滤技术常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一步过滤。
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。
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。
过滤材料可以分为微滤多种，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，孔径从14μm至0.025μm，膜厚120～150μm。
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膜的孔径大约0.1～10μm,其操作压力在0.01-0.2MPa左右。
微滤过程操作分死端过滤和错流过滤两种方式。
在死端过滤时，溶剂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，通常堆积在膜面上。
随着时间的增加，膜面上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。
错流过滤是在压力推动下料液平行于膜面流动，把膜面上的滞留物带走，从而使膜污染保持一个较低的水平。
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，近年来，超滤和微滤的制造技术和应用技术迅速发展并日趋成熟，正越来越广泛地应用到工业及市政建设的各个领域。
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。
该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
制备超滤，微滤的材料有很多种，包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜、聚醚砜、聚丙烯、聚乙烯、醋酸纤维素等等。
在水处理行业，目前市场上出现最多的是PVDF和PES两种材料的产品。
从操作形式上，超滤可分为内压和外压。
运行方式分为全流过滤和错流过滤两种。
当进水悬浮物较高时，采用错流过滤可减缓，但相应增加能微滤的应用微滤主要用于除去溶液中大于0.05 左右的超细粒子，其应用十分广泛，在目前膜过程面业销售额中占首位。
在水的精制过程中，微滤技术可以除去细菌和固体杂质，可用于医药、饮料用水的生产。
2006年国家新颁布的生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)首次把砷的浓度限值降低到了10μg/L，但目前与此标准匹配的除砷方法少、费用也较高，亟需研究新的除砷方法。
膜法饮用水除砷技术已经开始在国际上应用，而我国目前关于膜法除砷的研究报道比较少，针对中国高砷饮水区主要分布在经济欠发达的农村地区这一现状，本课题进行了混凝.微滤工艺的饮用水除砷(V)研究。
混凝-微滤除砷试验主要分为烧杯试验、小试试验和含砷污泥处置试验三部分。
烧杯试验采用人工配置的含砷原水，通过FeCl3混凝和微孔膜过滤器抽滤试验，考察混凝.微滤工艺的除砷效果和原水水质等因素对除砷效果的影响；小试试验通过膜混凝反应器(MCR)的实际运行考察混凝.微滤工艺的除砷效果，研究膜污染特性，并进一步验证原水水质等因素对除砷效果的影响；污泥的处置试验主要通过含砷污泥的沉降、干化等试验研究了污泥的特性。
研究结果表明，MCR的除砷效果很好，在FeCl3投量为4 mg/L(以Fe3+计)时，可将As(V)的浓度从100 μg/L左右降至小于10μg/t，，出水平均值为4.40μg/L，能够满足标准的要求，砷的去除率为92.8％～98.2％；同时，MCR出水其他各项指标也符合标准要求，对原水的UV254等水质指标有一定的改善作用。
混凝.微滤除砷的影响试验表明：原水中的不同组分对混凝.微滤除砷效果的影响各不相同：F-、Cl-、NO3-和SO42-对除砷的影响并不显著，在试验条件下几乎对除砷效果没有影响；原水中HCO3-、HPO42-浓度的增加会减弱混凝-微滤工艺的除砷效果；原水中K+、Ca2+和Mg2+的浓度变化对混凝.微滤除砷的效果没有明显的影响；原水中Si的含量越高，砷的去除率越低；pH值对混凝-微滤除砷效果的影响显著，同等试验条件下降低原水的pH值可以明显提高砷的去除率。
膜污染研究表明，膜污染阻力的增加是膜比通量下降的主要原因，通过物理清洗和化学清洗可使膜比通量恢复到新膜的87.8％；膜污染的主要成分为有机污染，占总量的67.2％；浓差极化可以借助曝气搅动得到部分消除。
含砷污泥试验表明：混凝-微滤除砷工艺的浓缩倍率可达3668；污泥的自然沉降性能良好；自然干化后的污泥含水率可降低到95.4％；含砷干污泥的主要结晶成分为CaCO3和FeO(OH)。
在电子工业超纯水制备中，微滤可用于超滤和反渗透过程的预处理和产品的终端保安过滤。
微滤技术亦可用于啤酒、黄酒等各种酒类的过滤，以除去其中的酵母、霉菌和其它微生物，使产品澄清，并延长存放期。
微滤技术在药物除菌、生物检测等领域也有广泛的应用无机陶瓷膜是利用筛分原理，分离大小为0.05-10 u m以上粒子的膜分离技术，主要除去液体中的大分子杂质，从而实现澄清中药水提液的目的。
本课题有针对性地选择了三种中药(槐米、黄芩和小儿健脾平肝颗粒剂)水提液进行研究，实验接近中试规模，旨在为陶瓷膜在中药领域的应用作一些基础性的研究。
实验考察了膜通量随时间的变化趋势，优选了膜面流速及操作压差等工艺参数，考擦了膜的清洗方法；采用高效液相及紫外分光度法作为主要分析手段，分别以芦丁、黄芩苷、芍药苷为指标，考察了中药水提液微滤前后在性状、总固体、有效成分等方面的变化情况。
实验表明，中药水提液的膜通量受到膜孔径、原料液性质(溶液粘度、含颗粒的大小、总固体含量等)、操作条件(过滤压差、错流速度、温度等)等因素的影响。
在实际应用中，应根据不同的实验条件，针对不同的料液体系优选出最佳的工艺参数。
微滤完毕后，膜已被严重污染，必须进行清洗。
对于本课题来说，采用2％的NaOH及0.8％的HCl各清洗30min，可使膜通量恢复率达到90％以上。
中药水提液微滤前均为浑浊液体，微滤后成为颜色较浅的澄清透明液体；总固体去除率低，有效成分损失少。
因此该技术对单味中药及复方水提液具有良好的精制效果，可提高有效成分含量，减少服用量参考文献1.许振良，马炳荣著丛书名：《膜分离技术与应用》2.刘茉娥.膜分离技术[M].北京：化学工业出版社，1998,8.3.田春霞，苑会林.防水透气微孔膜[J].塑料，1998，27，23—264.李东.生物滤层同时去除地下水中铁锰离子研究[J].中国给水排水，2001，17（8）：1-55.国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第4版）[M].北京：中国环境科学出版社，20026.RJ Stanicwicz, M E Bolster,S Hafner,ct al. Some practicalconsiderations of lithium thinly chloride battery development.Proceeding International Power Sources Symposium(34 th)[C].N J: Fort Monmouth, 19907.K Mai, Z Li, Y Qiu, et al. Thermal properties and flame reentrance ofAL(OH)3polypropylene composites modified by polypropylene Sci.2007,81: 2679—2686.8.K Mai, Z Li, Y QIU et al. Physical and mechanical properties ofAL(OH)3PP composites modified by in-situ functionalized polypropylene[J]. J Appl Polym Sci,2002,83:2850-28579.K Mai, Z Li, H Zeng. Interfacial interaction in AL(OH)3 polypropylenecomposites modified by in-situ functionalized polypropylene[J]. J Appl Polym Sci,2002, 84:110-12010.Pierre Mouchet From conventional to biological removal of ion andmanganese in France[J]. J AWWA, 1992, 84(4): 158-167微滤班级：化艺082姓名：吴周强学号：200807043。