超滤膜性能比较

HXKO膜丝断面电镜照片比较
说明
• 超滤膜的结构可分成海绵状和指状孔 海绵状的孔结构均匀耐压密性能比较 好，指状结构的膜耐压性能较差 • 膜的皮层表面是具有很薄、致密的细孔 皮层 ，因此当膜孔产生污堵，即造成了 不可逆污染，通过膜内孔的流道清洗污 染是不可能的
HXKO膜丝皮层电镜照片比较
说明
常见膜材料的性能比较
膜 膜材料 接触角 (deg) 水膨胀率 (%) 牛血清蛋 白吸附量 (mg/m2) 带电性能 (mV,PH7) SPES 磺化聚醚 砜 45~50 7~8 0.4 CTA/CA 醋酸纤维 素 50~55 4.7~6.5 0.5 PS 聚砜 65-81 0.5~0.8 2.3 PVDF 聚偏氟乙烯 74-86 0.3-0.5 5.4 PES* 聚醚砜 65~70 0.4~0.6 3.5 PAN* 聚丙烯腈 52~58 2.5~3.6 1.3
化学清洗的频率低
强的亲水性，凭简单的反冲洗便可恢复 透量，大大降低了化学清洗的频率
较长的使用寿命
实际运行中最长寿命可达6年
良好的化学稳定性
允许广泛的化学清洗
-40
-30
-4.6
-3.7
-4.2
-7.5
PES*为没有改性的 PAN*为改性后的 接触角越小材料越亲水，被污染后更容易恢复即所谓的抗污染性能越好
亲水性/非亲水性膜的比较
胶体 蛋白 油 胶体 油 蛋白
过 滤
胶体
过 滤
油 蛋白 胶体 油 蛋白
非亲水性膜
杂质在膜表面状态:附着 胶体 油 蛋白
亲水性膜
超滤的截留范围
原料液 原料流量 压力 悬浮固体 胶体 大分子物质 截留率=0%
截留率=部分
截留率=100%
非对称膜 渗透液 水 盐 可溶性固体 BOD COD 小分子
优质超滤膜的表征
孔 分 布
孔分布窄（如图中红线） 没有大孔缺陷（如图中阴影部 分） • A：为质量好的超滤膜 B：为质量差的超滤膜 实际应用中的具体表现 • A膜形成表面污染，透量易恢复， B膜易形成孔污染，透量不易恢复 • A膜透量衰减的慢，B膜衰减的快 • •
错流过滤与死过滤
压力 进料液 压力
进料液
浓缩液
透过液
透过液
错流过滤
死过滤
错流过滤与死过滤的能耗比较
透膜压差，KPa
备注： 1、过滤介质为20℃水 2、膜为内径0.7mm的中空纤 维 3、回流比R=回流量/产水量
UltraPES组件的特点
更亲水的膜材料
低污染、易恢复、能长期在较低 的透膜压差下维持稳定的透量， 特别是在原水水质较差的情况下， 保证系统的产水能力，可干态保存
独特的P.E.T性能增强技术
每六根丝缠绕，增强了丝的强度，降低 断丝的几率，增强了反洗效果，
有利于反洗的大组件结构设计
独特的“七芯”设计，有效的保护了膜丝 根部在反冲洗时不受到强劲的水流冲击 并且利于反洗的水流分布
较窄的孔分布
良好的截留性能和稳定的出水水 质，保证无论原水水质如何变化， SDI＜1-2,浊度＜0.1NTU
• 从上图可以看出第一张膜的皮层开孔很不 均匀，左侧几乎没有开孔 • 第四张膜的放大倍率是另三张膜放大倍率 的二十五分之一，但是开孔还清晰可见， 并且做不出截留曲线，标称的是超滤膜而 实际是微孔膜
MEMBRANA断面电镜照片
MEMBRANA皮层电镜照片
H的截留曲线
Байду номын сангаас X的截留曲线
K的截留曲线
MEMBRANA的截留曲线
杂质在膜表面状态:聚结成球 状 胶体 油 蛋白
反 洗
反 洗
简单的水反洗无法恢复膜的透 量，需要高频的化学清洗 简单的水反洗即可恢复膜的透 量，大大降低了化学清洗的频 率
说明
• 超滤膜应用中遇到最主要问题是由膜被污染造成的膜水通 量持续下降。大量实践表明，若膜表面呈亲水性，在水处 理中它具有更好抗污染能力。当制膜材料为亲水材料（如 醋酸纤维）制成，这类膜被为亲水超滤膜。这类膜虽具有 较好亲水性，但其化学稳定性稍差，只允许在较狭PH范 围内使用。 • 聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯等疏水高分子聚合物材料制成 的疏水膜，其化学性能更为稳定，机械强度高，而被广泛 采用。为改进疏水膜的抗污染能力，现各厂家采用不同化 学改性方法，使其原疏水膜改性为偏亲水性。这类膜也被 称为亲水超滤膜。目前，常被采用的多属这类改性的亲水 超滤膜，其亲水改性程度因各厂家改性方法不同而不同。
A B
50,000
150,000 0.2μm
孔径
优质超滤膜的表征
• 截流曲线A为质量
好、孔径分布窄、 大孔较少的超滤膜 • 截留曲线B为质量 差、孔径分布宽、 大孔缺陷多的超滤 膜
说明
• 商业上可用中空纤维超滤膜均由高分子聚合物材料制成。膜断 面结构为非对称结构，即：膜表面具有很薄、致密的细孔皮 层，皮层下由较厚、粗孔层所支撑，使其可承受水力压差。 • 超滤过程是一种膜表面过滤过程。过程分离性能主要取于膜表 面皮层的孔径公布。现有超滤膜均不是单一孔径，而是按一定 孔径分布存在，其孔径从纳米至微米。各厂家生产不同孔径的 膜，更确切的讲是生产了不同孔径分布的膜。显然，孔径分布 越窄，其分离性能越佳。若膜的分离皮层存在过多偏大的孔， 虽然膜的透水能力由于大孔提供更大的透量而增加，但是由于 分离性能劣化，将导致产水水质下降、膜孔堵塞，膜通量衰减 很快，反洗效率低，最终由于清洗困难而不能使用。因此，判 断超滤膜优劣不仅视其水透过能力，更主要要看其孔径分布的 宽狭和有无大孔缺陷的存在。