超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
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;
(5)电渗析的特点时可以同时对电解Байду номын сангаас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;
(7)渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。
(4)反渗透(RO)是利用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。
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。无机膜材料有陶瓷和金属等。.
(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。
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 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。
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、超滤、纳滤、反渗透有什么区别?
微滤、超滤、纳滤、反渗透有什么区别?净水器已逐渐走进千家万户,为我们的生活用水提供坚实的安全保障。
而现阶段市面上常见的净水器有微滤、超滤、纳滤、反渗透这四种过滤方式,虽然都是净水装置,但他们的原理、材质不同,使用场景和过滤精度也会有所差别。
购买净水器,一定要选择适合自己的产品,而不是盲目选择,要想解决不同的水质问题,就必须选择对应的设备。
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。
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。
超滤不需要加电加压,仅依靠自来水压力就可进行过滤。
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,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,会产生一定的废水。
反渗透 (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,RO 膜的孔径是0.0001 微米,在一定的压力下,只有水分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等其它杂质均由废水管排出,经过该装置净化出的水晶莹清澈、甜美甘醇,是目前市场上过滤精度最高的净水滤芯。
净水器已成为家中必不可缺少的生活设施,我们在选购净水器时,应根据不同的水质、不同需求来选择不同过滤功能的净水器设备,选择适合自己的才是最好的。
超滤纳滤反渗透微滤的概念和差别
超滤纳滤反渗透微滤的概念和差别超滤、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。
、管路敷设技术敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为气课件中调试料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套高中资料试卷技术,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试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。
微滤膜超滤膜纳滤膜反渗透膜
微滤膜超滤膜纳滤膜反渗透膜1. 开场白哎,朋友们,今天咱们要聊的话题可谓是“直击水源”,听起来有点高大上,但其实就是跟水处理相关的各种膜,听起来是不是有点拗口呢?别着急,咱们慢慢捋顺这些东西,让它们不再神秘,咱们就从微滤膜开始说起。
1.1 微滤膜微滤膜呢,听着就字面意思,简直是为水里那些“小猪小狗”准备的。
它可以把水里的大颗粒固体和一些细菌过滤掉,像是给水洗个“淋浴”。
想象一下,就像你家里的筛子,能把面粉里的大块东西筛掉一样。
哎,也就是微滤膜帮忙把这些脏东西剔除,水清澈了咱的肚子也舒服。
不过,微滤膜的孔径可不大,最大也就0.1微米,像抓小鱼的小网,只能抓到“虾米”,更小的家伙们可就通过了。
所以,毒菌真的还是得交给伙伴们来处理。
1.2 超滤膜再说说超滤膜,别看它名字里多了个“超”字,但其实就是个稍微“厉害点”的家伙。
超滤膜呀,对水里的小生物可比微滤膜更凶猛,能帮助我们剔除掉细菌和病毒。
可别小看这个膜,它就像是防弹衣一样,不仅能抓住大肚汉,还能对付那些微小的“坏蛋”。
这个膜的孔径在0.01微米左右,感觉有点像给水扎上了“防护网”。
好比你去商场,门口有个保安,专门把进来的“问题人物”拦在外面,有了超滤膜,我们的水质真是越来越坚固了。
2. 纳滤膜说完了微滤和超滤,咱们再聊聊这个“纳滤膜”。
这小家伙可就高端多了,孔径才0.001微米,简直是水处理界的“高富帅”。
它不仅能删除杂质,还能处理一些小分子物质,这就像在市场上挑剔食材,挑挑捡捡,把不喜欢的都剔除掉。
同时,纳滤膜也对那些大分子物质有点手腕,可以不让它们轻易溜进来。
特意提醒一下,纳滤膜不仅能做这些功能,还是节水的好帮手呢!能把水再利用,真是善始善终,不让水白流水!2.1 反渗透膜最后,咱们再聊聊反渗透膜,它简直是膜中的“老司机”。
它的孔径更小,才0.0001微米,对水中的肮脏物质简直是“无孔不入”。
不管是盐分、重金属还是小病毒,通通都得听它的。
有点疯狂吧,感觉就像在给泉水加了一层“马甲”,妈呀,水也要穿上“保护服”,太厉害了!2.2 科普时刻不过,大家别忘了,虽然这几种膜各有千秋,功能各异,但其实他们是一家子,就像咱们每个人都能在生活中游刃有余,没什么不可兼备的。
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。
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法包括以下六种:
1. 微滤(Microfiltration,简称MF):微滤是一种以机械筛网为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.1-10微米。
微滤适用于去除悬浮物、细菌、真菌、酵母等微生物,同时也可以用于分离和浓缩溶液中的大分子物质。
2. 超滤(Ultrafiltration,简称UF):超滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.001-0.01微米。
超滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
3. 纳滤(Nanofiltration,简称NF):纳滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.001-0.01微米。
纳滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
4. 反渗透(Reverse Osmosis,简称RO):反渗透是一种以高压为推动力的膜分离技术,其孔径大小为0.0001-0.001微米。
反渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
5. 正渗透(Forward Osmosis,简称FO):正渗透是一种以渗透压差为推动力的膜分离技术,其半透膜具有高渗透性能。
正渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、
氨基酸、葡萄糖等。
6. 膜渗析(Permeation):膜渗析是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.0001-0.001微米。
膜渗析适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
能截留 0.002-0.1 微 米之间的颗粒和杂质
醋酸纤维素(CA)、聚乙烯醇(PVA)、磺化 聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)、芳香 聚酰胺复合材料(APA)和无机材料等
复合膜元件(APA)、醋酸纤维素(CA) 交联芳香族聚酰胺(脱盐层); 聚砜(疏松支撑 层); 聚酯无纺布(基层)。
MWCO(截留分子量) 约为 200~1000 Dalton
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。
能截留纳米级(0.001 微米)的物质和分子 量大于 200~400 的 有机物 孔径是头发丝的一百
万分之五(0.0001 微
米),能截留大于
Байду номын сангаас
膜分离类型及分离特性
序号 01 02 03 04
项目
微滤 (MF)
超滤 (UF)
纳滤 (NF)
反渗透 (RO)
膜的材质
截留分子量(Dalton) MWCO
膜孔径(μm)
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 分子量大于 100 万 Dalton 的 能截留 0.1~1 微米之
金属、烧结金属(如不锈钢)、氧化铝、玻璃、 高分子物质 二氧化硅等
间的颗粒
聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、 聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、 MWCO(截留分子量) 聚乙烯(PE)、聚丙烯腈(PAN)、醋酸纤 约为 1000~500000 Dalton 维素(CA)、芳香聚酰胺(APA)等
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。
微滤,钠滤,超滤,反渗透等四种膜分离技术的异同点
(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;
(7)渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。
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。无机膜材料有陶瓷和金属等。.
(3)纳滤(NF) 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。
水净化中的过滤技术解读
水净化中的过滤技术目前主要常用的四大水过滤技术:微滤、超滤、钠滤、反渗透。
1.微滤(MF):过滤精度一般在0.1-50微米,像常见的各种PP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,不能去除水中的细菌、病毒、有机物、重金属离子等有害物质。
通常不能清洗,为一次性过滤材料,需要经常更换。
2.超滤(UF):过滤精度在0.001-0.1微米,属于21世纪六大高新技术之一,是一种利用压差的膜法分离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、胶体、细菌、病毒、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,并且可方便地实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。
3.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,水的回收率低。
一般用于工业纯水制造。
4.反渗透(RO):过滤精度在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。
一般用于饮用纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电,水的利用率低。
反渗透作为精度最高的水净化技术,广泛用于医药超纯水的制造,纯度极高,但就是这个“纯”字,使它的优点变成了最大的缺点:其一,纯净水太纯,它只是化学上的HO,不含有一丝对人体有益的微量元2素,而且,由于纯净水太纯净,水体的溶解力大,反而会带走人体内有益的矿物质元素向外流失。
其二,市场上的纯净水合格率极低。
山东、上海、北京等地的卫生部门对本地纯净水样品进行检测,发现纯净水的合格率低得惊人,山东为27.5%,上海为40%,而北京也只达到45%!于是一些科学家就提出了健康水的概念,它包括以下几个要素:1.不含任何对人体有害、有异味的物质(如细菌、胶体等有机污染物);2.不含有对人体有害的重金属(如汞、镉、铬等);3.含有人体所需的有益微量元素;4.水的硬度适中,50-200(以碳酸钙计);5.水中的营养功能(如水的溶解力、渗透力、扩展力等)要强。
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。
什么是微滤、超滤、纳滤和反渗透?
什么是微滤、超滤、纳滤和反渗透?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。
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50—1000A。
什么是纳滤?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反渗透最早应用的反渗透膜醋酸纤维素和芳香聚酰胺非对称膜是按照海水和苦咸水除盐要求开发的,对Nacl的截留率高达99.5%以上,操作压力高达10.5Mpa,称之为高压RO,以后开发的一些高压RO复合膜使海水反渗透除盐的操作压力可降至6.5Mpa,1995年以后开发的低压RO膜可在1.4-2Mpa下进行苦咸水除盐,对Nacl的截流率仍高达99%以上。
反渗透(RO)常用术语1. 原理自然界有这样一种现象,当用一张半透膜将纯水与含盐水隔开,纯水会向含盐水渗透并保持相应的渗透压;如果将含盐水施加大于渗透压的压力,则含盐水中的水会向纯水方向渗透,此方法被称为反渗透,该半透膜即为反渗透膜。
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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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。
一、反渗透膜(RO膜):
RO是英文Reverse Osmosis membran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. R0反渗透的由来:
1950年美国科学家DR.S.Souri⑻ar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Un iversity 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丄.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lodc ffi合DR.S.Soiri⑻an 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,从而解决了人类饮用水中的难题。
二、超滤膜(UF):
一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。
采用
超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。
超滤膜大多由醋酯纤
维或与其性能类似的高分子材料制得。
最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不
断扩大。
以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透
膜过滤三类。
它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大
小。
以膜的额定孔径范围作为区分标准时,贝U微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02〜10卩r超滤膜(UF)为0.001〜0.02卩逆渗透膜(RO)为0.0001H 0.001卩m b
由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。
孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。
超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生
物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。
超滤膜可被做成平面膜、卷式
膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。
我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大
的截留下来。
可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超滤膜--这种超级筛
子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢?
超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。
它的孔径只有几纳
米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1 %。
!在膜的一侧施以适当压力,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。
工业使用的超滤膜- 般为非对称膜。
超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。
超滤膜的工业应用十分广泛,已成为新型化工单元操作之一。
用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中;还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。
在我国已成功地利用超滤膜进行
了中草药的浓缩提纯。
超滤膜随着技术的进步,其筛选功能必将得到改进和加强,对人类社会的贡献也将越来越大。