超滤膜之水处理技术PPT精选文档
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《反渗透与超滤》课件
反渗透膜的种类与特点
• 聚砜酰胺膜（PSA膜）：具有较好的水通量和抗污染能力 ，适用于各种水质处理。
反渗透膜的种类与特点
高水通量
能够去除水中的溶解盐类 、胶体、微生物和有机物 等杂质。
节能环保
工作压力高，能够实现低 能耗、低药耗的运行。
维护简便
反渗透膜的更换周期较长 ，维护成本较低。
反渗透系统的组成与工作流程
技术进步与普及
随着膜材料和制膜技术的 发展，反渗透与超滤技术 在全球范围内得到广泛应 用和推广。
PART 02
反渗透技术
反渗透膜的种类与特点
醋酸纤维素膜（CA膜）
具有良好的水通量、抗污染能力和耐酸碱性能，但易受氧化 剂影响。
聚酰胺膜（PA膜）
具有较高的盐截留率和抗氯性能，适用于含盐量较高的水源 处理。
THANKS
感谢观看
REPORTING
原水罐
用于储存原水，调节水压和水量。
高压泵
提供反渗透所需的工作压力。
反渗透系统的组成与工作流程
反渗透膜组件
由多支反渗透膜元件组成，实现 水的净化和过滤。
清洗装置
用于定期清洗反渗透膜，去除污 染物和微生物。
反渗透系统的组成与工作流程
原水进入原水罐，经高压泵加压 后进入反渗透膜组件。
在反渗透膜组件中，水分子通过 反渗透膜进入产水侧，盐分、有 机物和微生物等被截留在浓水侧
对原水要求高
对于含盐量高、有机物和微生物含量 高的水源处理效果不佳。
PART 03
超滤技术
超滤膜的种类与特点
聚砜超滤膜
聚偏氟乙烯超滤膜
具有良好的化学稳定性和热稳定性， 适用于处理含有机物和油类的废水。
具有较高的耐热性和耐氧化性，适用 于处理高温和含氧化剂的废水。
超滤膜课件Microsoft PowerPoint 演示文稿 (2)
微滤 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 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 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 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。
超滤膜工作原理
膜组件的命名 3、SVU 内压超滤 膜优点
膜技术特性
使用条件
3.1、SVU 内压超滤膜组件的命名 坎普尔公司的SVU 系列超滤膜组件为内压式运行，材料为改性聚砜 （mPS），截留分子量（MWCO）为45,000Dalton。本课主要介绍超滤膜 组件直径为10″的产品。 SVU 系列产品的命名包括几个组成部分：组件形式、组件外形尺寸和膜丝 内外径。示意如下： SV U10 60B 表示内径/ 外径：B: 1.0/1.5 mm C: 1.2/1.8 mm D: 1.5/2.2 mm 表示膜丝长度：30 inch (0.75m) 60 inch (1.5m ) 80 inch (2.0m ) 表示膜组件的公称直径：10inch (250mm) 表示膜组件形式，U 表示内压式超滤 表示坎普尔公司超滤膜品牌Saveyor( 塞伟尔)
膜分离工程超滤(UF)课件
相转化法
。
浸渍涂布法
喷涂法 热拉法
超滤膜的性能评价
孔径大小
孔径大小直接影响超滤膜的分离性能， 孔径越小，分离效果越好。
渗透通量
指单位时间内通过超滤膜的液体量， 渗透通量越高，膜的分离效率越高。
截留率
指超滤膜对特定物质的截留能力，截 留率越高，膜的分离效果越好。
机械强度
指超滤膜的抗拉伸、抗压、抗冲击等 机械性能，机械强度越高，膜的使用 寿命越长。
膜分离工程超滤(UF)课件
目录
• 超滤技术概述 • 超滤膜的制备与性能 • 超滤分离过程与设备 • 超滤技术的应用案例 • 超滤技术的发展趋势与挑战
超滤技术概述
超滤技术的定义与原理
总结词
超滤技术是一种利用半透膜，使水溶液 中的大小不同的物质进行分离的膜分离 技术。
VS
详细描述
超滤技术是一种膜分离技术，其原理是利 用半透膜，使水溶液中的大小不同的物质 进行分离。膜上有许多微孔，这些微孔允 许溶剂（水）通过，而阻止大分子溶质通 过。在压力作用下，溶液中的溶剂和小的 溶质透过微孔被收集，而大的溶质则被膜 阻挡，从而实现大小不同物质的分离。
超滤技术的分类与特点
总结词
超滤技术可根据操作压力、膜结构、用途等进行分类，其特点包括高效、节能、环保等。
详细描述
超滤技术可根据操作压力分为对称超滤，根据用途分为工业 用超滤和实验室用超滤等。超滤技术的特点是高效、节能、环保，其分离效果显著，可广泛应用于医药、食品、 化工等领域。
更换膜组件，以保证设备的正常 运行。
维护保养
定期对设备进行维护保养，包括 清洗膜组件、检查设备密封性等，
以延长设备使用寿命和保证分离 效果。
超滤技术的应用案例
。
浸渍涂布法
喷涂法 热拉法
超滤膜的性能评价
孔径大小
孔径大小直接影响超滤膜的分离性能， 孔径越小，分离效果越好。
渗透通量
指单位时间内通过超滤膜的液体量， 渗透通量越高，膜的分离效率越高。
截留率
指超滤膜对特定物质的截留能力，截 留率越高，膜的分离效果越好。
机械强度
指超滤膜的抗拉伸、抗压、抗冲击等 机械性能，机械强度越高，膜的使用 寿命越长。
膜分离工程超滤(UF)课件
目录
• 超滤技术概述 • 超滤膜的制备与性能 • 超滤分离过程与设备 • 超滤技术的应用案例 • 超滤技术的发展趋势与挑战
超滤技术概述
超滤技术的定义与原理
总结词
超滤技术是一种利用半透膜，使水溶液 中的大小不同的物质进行分离的膜分离 技术。
VS
详细描述
超滤技术是一种膜分离技术，其原理是利 用半透膜，使水溶液中的大小不同的物质 进行分离。膜上有许多微孔，这些微孔允 许溶剂（水）通过，而阻止大分子溶质通 过。在压力作用下，溶液中的溶剂和小的 溶质透过微孔被收集，而大的溶质则被膜 阻挡，从而实现大小不同物质的分离。
超滤技术的分类与特点
总结词
超滤技术可根据操作压力、膜结构、用途等进行分类，其特点包括高效、节能、环保等。
详细描述
超滤技术可根据操作压力分为对称超滤，根据用途分为工业 用超滤和实验室用超滤等。超滤技术的特点是高效、节能、环保，其分离效果显著，可广泛应用于医药、食品、 化工等领域。
更换膜组件，以保证设备的正常 运行。
维护保养
定期对设备进行维护保养，包括 清洗膜组件、检查设备密封性等，
以延长设备使用寿命和保证分离 效果。
超滤技术的应用案例
超滤膜水处理技术
❖ 但pac预处理对膜过滤影响不大
2.3 混凝(絮凝)预处理对膜过滤性能的影响
❖ 混凝主要去除的是大于0.2 微米的胶体，而不 能去除溶解性有机物，膜污染主要是溶解性 有机物中的中性亲水性有机物，所以说混凝 无法降低膜污染。
❖ 混凝能有效去除分子量较大的有机物，因而 可以防止膜污染。
❖ 对膜处理用处存在争议
目录
❖ 一 超滤技术的概述 ❖ 二 预处理对膜过滤性能的影响 ❖ 三 超滤组合工艺的应用实例
1.1 超滤的基本原理
❖ 超滤技术是一种以压力差为推动力，利用 膜的透过性能，达到分离水中离子、分子 以及某种微粒为目的的膜分离技术。超滤 膜的孔径范围大致在0.005~1 微米之间，填 补了微滤和纳滤之间空隙。国内外学者提 出超滤过程实际上同时存在三方面的情形： ①溶质在膜表面以及微孔壁内产生吸附;② 溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在孔 中停留，引起堵塞;③溶质的粒径大于膜孔 径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分。
1.3 超滤膜对有机物的去除效果及影响因素
❖ 去除效果不理想（超滤膜的截留分子量范围一般为
5000~10000ODalton，天然水体中有相当大一部分溶解性有机物的分子 量低于该范围，导致超滤膜对其拦截效果很差。事实上，天然水中这一
）。 类的低分子溶解性有机物所占的比例往往较大
❖ 应对方法：1.寻找新的膜材料或者对膜进行 改性
❖ 但是臭氧氧化副产物(如溴酸盐)和膜组件的耐 臭氧性能需要提高
2.2 活性炭(GAC 或PAC)预处理对膜过滤性能的影响
❖ 降低过滤阻力、提高透水通量和提高有机物 的去除率。粉末活性炭与膜联用能有效提高 有机物的去除效果;粉末活性炭不会造成膜过 滤阻力的增加，并且膜过滤阻力随着粉末活 性炭投加量的增大而减小。
2.3 混凝(絮凝)预处理对膜过滤性能的影响
❖ 混凝主要去除的是大于0.2 微米的胶体，而不 能去除溶解性有机物，膜污染主要是溶解性 有机物中的中性亲水性有机物，所以说混凝 无法降低膜污染。
❖ 混凝能有效去除分子量较大的有机物，因而 可以防止膜污染。
❖ 对膜处理用处存在争议
目录
❖ 一 超滤技术的概述 ❖ 二 预处理对膜过滤性能的影响 ❖ 三 超滤组合工艺的应用实例
1.1 超滤的基本原理
❖ 超滤技术是一种以压力差为推动力，利用 膜的透过性能，达到分离水中离子、分子 以及某种微粒为目的的膜分离技术。超滤 膜的孔径范围大致在0.005~1 微米之间，填 补了微滤和纳滤之间空隙。国内外学者提 出超滤过程实际上同时存在三方面的情形： ①溶质在膜表面以及微孔壁内产生吸附;② 溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在孔 中停留，引起堵塞;③溶质的粒径大于膜孔 径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分。
1.3 超滤膜对有机物的去除效果及影响因素
❖ 去除效果不理想（超滤膜的截留分子量范围一般为
5000~10000ODalton，天然水体中有相当大一部分溶解性有机物的分子 量低于该范围，导致超滤膜对其拦截效果很差。事实上，天然水中这一
）。 类的低分子溶解性有机物所占的比例往往较大
❖ 应对方法：1.寻找新的膜材料或者对膜进行 改性
❖ 但是臭氧氧化副产物(如溴酸盐)和膜组件的耐 臭氧性能需要提高
2.2 活性炭(GAC 或PAC)预处理对膜过滤性能的影响
❖ 降低过滤阻力、提高透水通量和提高有机物 的去除率。粉末活性炭与膜联用能有效提高 有机物的去除效果;粉末活性炭不会造成膜过 滤阻力的增加，并且膜过滤阻力随着粉末活 性炭投加量的增大而减小。
INGE-ppt超滤技术资料
Filtration 20 -120 min
正向冲洗 10-30 sec
反洗 10-40 sec
正向冲洗 10-30 sec
滢格滴泽-DIZZER膜组件的运行方式(2)
• 在死端过滤运行方式下，改变进水的方向，可以使膜丝中的每个毛细纤维部分都得到冲洗 • 在反洗时，改变反洗水的方向，可以使组件中的膜丝的所有位置都得到清洗 • 在反洗前和后，增加正向冲洗，可以使清洗的效率更高，消耗较少的过滤水 (无需大容量的产水罐，高系
产品质量体系 公司地址
ISO 9001 (TUV)
Greifenberg / Munich (Germany) Fresno / California (USA) Beijing (China)
滢格－ 市场上独立的超滤技术专家
超滤膜技术 供应商 工程服务商 施工单位 投资方单位 运行管理 用户
水源公司 Inge 工程公司 工程公司 用户 公用事业公司
Startup (ca.) 05.2002
09.2005 05.2003 11.2003
08.2005
09.2003 05.2005 09.2005 05.2006 10.2005 10.2005 06.2004 10.2005 05.2005 02/2006 02/2006
Slovenien
广州恒运电厂 中石油大连石化
1. Stage
6.047 m³ /h
95%
6.000 m³ /h
268 m³ /h
85%
47 m³ /h
2. Stage
Overall recovery: 99,22%
滢格滴泽dizzer® 5000 膜组件 完整性测试
• 700 mbar的压力保持试验
水处理设备的新型高效超滤膜幻灯片PPT
新型高效超滤膜的特点
• 2)每一支HUF90膜装填1400根膜丝，长度 加长100mm,增大了15%的膜面积，有效膜 面积高于国内任何一家的同种规格的产品。 提高了产水量。
• 3)端盖为半球凸出结构，与传统的端面平面 结构相比，使进水在端面膜丝的分布更均 匀，并且壁厚加厚1mm，确保在冲击水压 下不破裂。
• 7)耐压与防漏结构设计，确保HUF90超滤 膜不会出现漏水、脱胶、滑牙、暴胶等现 象。
新型高效超滤膜的特点
• 8)进出水口为国标通用的直径45mm螺纹 的活接套，可直接与1寸的ABS或PVC饮水 管粘接，无需另外安装活接头。
新型高效超滤膜概述
• 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 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。
新型高效超滤膜的特点
• 4)壳体与螺纹套之间的粘接选用法国进口胶 水粘接，粘接长度加长了，连接间隙均匀 一致。在使用过程中不会出现漏水。脱胶 现象，并且完全达到卫生标准。
• 5)端盖与壳体的连接螺纹采用锯齿型螺纹， 增大了扭矩和负载，不会出现滑牙。漏水 现象。
新型高效超滤膜的特点
• 6)膜的有效面积大，水通量大，纯水通量 1800升，远高于国内同种规格产品。
水处理设备的新型高效超 滤膜幻灯片PPT
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超滤ppt课件
优化超滤工艺
改进超滤过程中的操作参数，提高超 滤效率。
拓展应用领域
探索超滤技术在更多领域的应用可能 性，如生物医药、食品加工等。
智能化与自动化
结合先进技术，实现超滤过程的智能 化与自动化控制，提高生产效率。
超滤技术的市场前景
持续增长的需求
技术创新推动市场发展
随着环境保护意识的提高和工业发展的需 要，超滤技术的市场需求将持续增长。
详细描述
超滤技术通过多级过滤和反渗透原理，能够 去除海水中的盐分、有机物、重金属离子等 有害物质，使海水得到淡化。该技术的应用 能够解决全球水资源短缺问题，为人类提供
充足的水资源。
05
CATALOGUE
超滤技术的挑战与未来发展
超滤技术面临的挑战
膜污染问题
超滤过程中，膜表面容易沉积杂质，导致膜 孔堵塞，影响过滤效果。
详细描述
聚偏氟乙烯超滤膜具有优良的耐热性、化学 稳定性和机械性能，能够在高温、酸碱和氧 化等恶劣环境下保持稳定的性能。此外，聚 偏氟乙烯超滤膜还具有良好的气体渗透性能 和低阻力运行特点，广泛应用于气体分离、 水处理和工业催化等领域。
聚丙烯腈超滤膜
总结词
良好的化学稳定性、高过滤精度和良好的亲水性
详细描述
详细描述
超滤技术利用半透膜作为过滤介质，在压力的作用下，水分子和低分子量溶质透过膜，而高分子溶质 和颗粒物则被膜截留。超滤膜的孔径大小通常在1-100纳米之间，能够截留细菌、病毒、胶体、悬浮 颗粒等物质。超滤技术可以实现连续、稳定、高效的分离过程，且操作简单、维护方便。
超滤技术的应用领域
总结词
超滤技术广泛应用于水处理、生物制药、食品工业等 领域，主要用于分离、纯化、浓缩和澄清等工艺过程 。
超滤知识全知道分解.pptx
26.7
50
53
≥6.5
≥12
≥12
1.5/2.2
0.9/1.4
1.2/1.8
2-3m3/h
3-5m3/h
4-6.5 m3/h
PVC/ABS
环氧树脂
VICTAULIC 2"
VICTAULIC 2"
VICTAULIC 2"
内压式
mPS
第9页/共50页
45,000
ф277×2215 3780 35.7 ≥9 1.5/2.2
▪ 3.1 超滤的操作参数
▪ 3.2 超滤的运行模式 ▪ 3பைடு நூலகம்3 超滤的恢复方法
16
第17页/共50页
超滤运行
17
第18页/共50页
3.1 超滤的操作参数
型号
最大进水浊度* 反冲流量(m3/h)
抗余氯能力 耐H2O2 能力
工作温度 pH值范围 操作模式 产水流量
SV1060-C， SV1080-C
33
第34页/共50页
4.3 水质检测
浊度 ＜ 0.1 NTU SDI ＜ 2
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第35页/共50页
4.3 水质检测—浊度
35
第36页/共50页
4.3 水质检测—SDI
36
第37页/共50页
4.4 系统运行控制参数
▪ 跨膜压差
跨膜压差也叫透膜压差（TMP），是指中空丝内侧平均 给水压与渗透液压力之间的差值，TMP=（给水压力+浓 水压力）/2-产水压力。 超滤膜的最大跨膜压差为 0.2 MPa 超滤膜在反洗时跨膜压差大于运行时的压差 运行时跨膜压差大于0.15MPa时,就应进行化学清洗
《反渗透与超滤》课件
的质量和纯度。
反渗透与超滤的发展历程
反渗透技术自20世纪50年代问世以 来，经历了实验室研究、工业应用的 发展过程，目前已经成为最常用的膜 分离技术之一。
超滤技术作为膜分离技术的一种，在 20世纪70年代开始应用于工业领域， 随着膜材料和制备技术的不断进步， 超滤技术得到了广泛的应用和发展。
02
高脱盐率
能够去除95%以上的溶解盐类。
低产水通量
确保较高的脱盐效率。
抗污染性能
能够有效抵抗杂质和微生物的污染。
反渗透系统的设计与运行
前处理
为确保反渗透膜的正常运行，需 进行预处理去除杂质和污染物。
膜组件选择
根据实际需求选择合适的膜组件 ，如螺旋卷式、管式、中空纤维 式等。
反渗透系统的设计与运行
• 压力系统设计：确保系统在稳定压力下运行，提 高产水质量和产水量。
反渗透与超滤的应用领域
01 02
饮用水处理
反渗透技术广泛应用于饮用水的制备，可以有效去除水中的杂质、重金 属、有机物等；超滤技术可用于饮用水的前处理，降低水中的悬浮物和 微生物含量。
工业废水处理
反渗透和超滤技术可用于工业废水处理，如分离重金属离子、回收有用 物质等。
03
医药、生物工程领域
反渗透和超滤技术可用于分离纯化生物制品、医药中间体等，提高产品
选择反渗透或超滤的考虑因素
水质要求
如果需要制备高纯水或纯 净水，应选择反渗透；如 果只需进行粗过滤，超滤 即可满足需求。
投资与运行成本
反渗透设备投资和运行成 本较高，而超滤相对较低 。
处理量与膜寿命
反渗透膜寿命较长，但处 理量较小；超滤膜寿命较 短，但处理量大。
反渗透与超滤的未来发展趋势
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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水处理：除浊，无菌水，反渗透前处理 废水处理：回收水中有效成分，实现零排放 生物技术：酶和微生物的分离；膜生物反应器 医药和治疗：血液过滤；中药制剂的生产 食品加工：果汁和酒类的澄清
15
基本术语
产水量：单位时间，单位膜面积透过膜的液体量．单位为 Ｌ/Ｍ2h。
截留分子量(MWCO)：截留率为０.9(0.95)时被膜截留 的最小物质的分子量。
超滤膜分离技术
1
超滤膜分离技术的主要内容
➢ 导论 ➢ 超滤膜 ➢ 膜结构和性能表征 ➢ 膜组器 ➢ 过程设计 ➢ 浓差极化 ➢ 污染和清洗 ➢ 应用
2
第一章 导论
膜分离过程的定义和分类 发展史 应用和市场 基本术语
3
膜过程的定义
膜:起栅栏作用,阻止块体移动(mass movement)而允许一 个或几个物类有序通过的相。
截留率(%)：在特定条件下膜对溶质截留能力的定量量度。 透过率（%）：溶质在膜上的透过性能＝１－截留率。 亲疏水性：膜与水的亲和能力的量度。 超滤浓水：超滤过程中未透过膜而排出的水。 跨膜压差：膜截留液侧与透过液侧的压力差.
16
基本术语
浓缩因子：进料液的最初体积（质量）与超滤后 浓缩液的最终体积（质量）的比率
90年代这些不同的超滤装置都获得广泛应用并取得显著 的社会、经济和环境效益。
超滤的发展方向： 研制截留分子量更加敏锐，抗污染能力更强的超滤膜及组 器。
9
超滤膜对溶质的分离过程
超滤膜对溶质的分离过程主要有：
1.在膜表面及微孔内吸附； 2.在孔中停留而被除去（阻塞）；
3.在膜表面的机械筛留（筛分）。
8
发展史
近几十年来，随着高分子材料的发展，出现了一批高透水 性能，高辨别率的超滤膜，促使了超滤技术的飞速发展。
我国对超滤技术的开发比国外迟了10余年的时间，70年 代起步，首先研制了管式超滤膜及组器；
80年代是快速发展的阶段，先后研制成功了中空纤维， 卷式和板式超滤装置。目前，超滤膜已有：PS、PAN、 PES、PSA、PP、PE、PVDF等十余个品种。
1861年，施密特首次公开了用牛心胞膜截留可溶性阿拉伯胶的实验 结果；
1896年，马丁制备了第一张人工超滤膜，可以部分截留蛋白质； 60年代，美国马萨诸赛州大学的迈克尔利斯利用不同比例的酸性和
碱性高分子电解质混合物，以水—丙酮—溴化钠为溶剂首先制成各种 不同截留分子量的超滤膜，并主持开办了亚米康公司，开始了超滤膜 的商品化生产；
器）组成组件。
17
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
18
按膜材料超滤膜可以分为
有机高分子材料 无机材料
19
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
20
纤维素酯类
主要有CA、CTA、CA-CN 优点：亲水性好，成孔性好，材料来源方
是目前用的较多的膜材料。
23
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 缺点是材料疏水性强
超滤（ultrafiltration,UF）是以压力为驱动力，利用合 成的高分子半透膜高精度的截留性能进行固液分离或使不 同分子量物质分级的膜法分离技术。
超滤介于纳滤与微滤之间，它的定义域为截留分子量 5000—500000左右，相应的孔径大小的近似值为2×109—100×10-9米。
4
微 滤 (MF) 超 滤 (UF) 纳 滤 (NF) 反 渗 透 (RO)
10
超滤过程的原理
在膜两侧压力差的作用下，以超滤膜为过 滤介质。在一定压力下，当溶液流过膜表 面时，只允许水、无机盐和小分子物质透 过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白 质和微生物通过，以达到溶液的净化分离 和浓缩的目的
11
原料液
浓缩液 UF膜
透过液
超滤原理示意图
12
超滤分离的特性
1、能耗低； 2、设备体积小，结构简单，便于快速上马； 3、易于操作管理； 4、在分离过程微观环境质变化小，能保证原
便，成本低 缺点：耐酸碱性能差（pH4-6）；耐溶剂
性能也差 ;使用温度低(30-35℃);耐微生 物降解差;
21
聚砜类
PS、SPS、PES等 优点：优良的机械强度和耐高温、耐化学
侵蚀性；使用温度范围广；pH 范围广；耐 氯性能好； 缺点：膜为疏水性，易污染。
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聚烯烃类
PP、PAN 机械强度好，而且耐热，耐化学性能较好，
大分子物质 低分子物质 离子级物质
分离
的分离
的分离
操作压力低 操作压力中 操作压力高
对称/不对称结 构
根据粒子大小 分离
不对称结构 不对称结构 不对称结构
根据粒子大 尚不清楚 根据溶解度
小分离
和扩散系数
7
发展史
早在1748年耐克特发现水可以渗入到装有酒精的猪膀胱内，这是人 类认识膜分离现象的开始；
汁原味。
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某种碱性蛋白酶超滤工艺与传统工艺的 比较
项目
刮板真空浓缩
超滤
处理量（t/d)
10
10
单位面积投资/元
15837
1630
有效脱水面积/m2
6
35
实际有效工作时间
24
8.3
/(h/d)
电耗/kw.h
58.5
7.5
煤耗(kg/d)
812.32
0
产品收率
85.23
92.27
14
应用和市场
乳品工业：分离和回收蛋白，乳糖和脂肪的预浓 缩
悬浮颗粒 大分子 糖 ,二 价 盐 ,解 离 酸 单价盐、非解离酸
水
压力驱动膜过程示意图
5Байду номын сангаас
微滤
常规过滤
超滤
纳滤 反渗透
粒子大小 0.0001 0.001 0.01
0.1
1.0
10
100
1000 微米
离子范围
大分子范围
微粒
细粒
粗粒
压力驱动膜的界限
6
各种压力驱动膜过程的比较
MF
UF
NF
RO
粒子分离 操作压力低
全过滤（死端过滤 ）：通过往浓缩液中加入溶剂 来实现分离的过程。（连续和间歇）。
错流过滤：指部分进水透过膜元件形成产水，其 余部分形成浓水的过滤方式。
浓差极化：被膜截留的溶质在膜表面聚积导致溶 剂迁移阻力的增加或局部渗透压的增加（该两者 均使通量下降）并可能改变膜的截留性能的现象。
流动沟：膜组件中流体流动的空间。 膜组件：膜单元和承装该膜单元的筒体（压力容
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基本术语
产水量：单位时间，单位膜面积透过膜的液体量．单位为 Ｌ/Ｍ2h。
截留分子量(MWCO)：截留率为０.9(0.95)时被膜截留 的最小物质的分子量。
超滤膜分离技术
1
超滤膜分离技术的主要内容
➢ 导论 ➢ 超滤膜 ➢ 膜结构和性能表征 ➢ 膜组器 ➢ 过程设计 ➢ 浓差极化 ➢ 污染和清洗 ➢ 应用
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第一章 导论
膜分离过程的定义和分类 发展史 应用和市场 基本术语
3
膜过程的定义
膜:起栅栏作用,阻止块体移动(mass movement)而允许一 个或几个物类有序通过的相。
截留率(%)：在特定条件下膜对溶质截留能力的定量量度。 透过率（%）：溶质在膜上的透过性能＝１－截留率。 亲疏水性：膜与水的亲和能力的量度。 超滤浓水：超滤过程中未透过膜而排出的水。 跨膜压差：膜截留液侧与透过液侧的压力差.
16
基本术语
浓缩因子：进料液的最初体积（质量）与超滤后 浓缩液的最终体积（质量）的比率
90年代这些不同的超滤装置都获得广泛应用并取得显著 的社会、经济和环境效益。
超滤的发展方向： 研制截留分子量更加敏锐，抗污染能力更强的超滤膜及组 器。
9
超滤膜对溶质的分离过程
超滤膜对溶质的分离过程主要有：
1.在膜表面及微孔内吸附； 2.在孔中停留而被除去（阻塞）；
3.在膜表面的机械筛留（筛分）。
8
发展史
近几十年来，随着高分子材料的发展，出现了一批高透水 性能，高辨别率的超滤膜，促使了超滤技术的飞速发展。
我国对超滤技术的开发比国外迟了10余年的时间，70年 代起步，首先研制了管式超滤膜及组器；
80年代是快速发展的阶段，先后研制成功了中空纤维， 卷式和板式超滤装置。目前，超滤膜已有：PS、PAN、 PES、PSA、PP、PE、PVDF等十余个品种。
1861年，施密特首次公开了用牛心胞膜截留可溶性阿拉伯胶的实验 结果；
1896年，马丁制备了第一张人工超滤膜，可以部分截留蛋白质； 60年代，美国马萨诸赛州大学的迈克尔利斯利用不同比例的酸性和
碱性高分子电解质混合物，以水—丙酮—溴化钠为溶剂首先制成各种 不同截留分子量的超滤膜，并主持开办了亚米康公司，开始了超滤膜 的商品化生产；
器）组成组件。
17
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
18
按膜材料超滤膜可以分为
有机高分子材料 无机材料
19
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
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纤维素酯类
主要有CA、CTA、CA-CN 优点：亲水性好，成孔性好，材料来源方
是目前用的较多的膜材料。
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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 缺点是材料疏水性强
超滤（ultrafiltration,UF）是以压力为驱动力，利用合 成的高分子半透膜高精度的截留性能进行固液分离或使不 同分子量物质分级的膜法分离技术。
超滤介于纳滤与微滤之间，它的定义域为截留分子量 5000—500000左右，相应的孔径大小的近似值为2×109—100×10-9米。
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微 滤 (MF) 超 滤 (UF) 纳 滤 (NF) 反 渗 透 (RO)
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超滤过程的原理
在膜两侧压力差的作用下，以超滤膜为过 滤介质。在一定压力下，当溶液流过膜表 面时，只允许水、无机盐和小分子物质透 过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白 质和微生物通过，以达到溶液的净化分离 和浓缩的目的
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原料液
浓缩液 UF膜
透过液
超滤原理示意图
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超滤分离的特性
1、能耗低； 2、设备体积小，结构简单，便于快速上马； 3、易于操作管理； 4、在分离过程微观环境质变化小，能保证原
便，成本低 缺点：耐酸碱性能差（pH4-6）；耐溶剂
性能也差 ;使用温度低(30-35℃);耐微生 物降解差;
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聚砜类
PS、SPS、PES等 优点：优良的机械强度和耐高温、耐化学
侵蚀性；使用温度范围广；pH 范围广；耐 氯性能好； 缺点：膜为疏水性，易污染。
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聚烯烃类
PP、PAN 机械强度好，而且耐热，耐化学性能较好，
大分子物质 低分子物质 离子级物质
分离
的分离
的分离
操作压力低 操作压力中 操作压力高
对称/不对称结 构
根据粒子大小 分离
不对称结构 不对称结构 不对称结构
根据粒子大 尚不清楚 根据溶解度
小分离
和扩散系数
7
发展史
早在1748年耐克特发现水可以渗入到装有酒精的猪膀胱内，这是人 类认识膜分离现象的开始；
汁原味。
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某种碱性蛋白酶超滤工艺与传统工艺的 比较
项目
刮板真空浓缩
超滤
处理量（t/d)
10
10
单位面积投资/元
15837
1630
有效脱水面积/m2
6
35
实际有效工作时间
24
8.3
/(h/d)
电耗/kw.h
58.5
7.5
煤耗(kg/d)
812.32
0
产品收率
85.23
92.27
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应用和市场
乳品工业：分离和回收蛋白，乳糖和脂肪的预浓 缩
悬浮颗粒 大分子 糖 ,二 价 盐 ,解 离 酸 单价盐、非解离酸
水
压力驱动膜过程示意图
5Байду номын сангаас
微滤
常规过滤
超滤
纳滤 反渗透
粒子大小 0.0001 0.001 0.01
0.1
1.0
10
100
1000 微米
离子范围
大分子范围
微粒
细粒
粗粒
压力驱动膜的界限
6
各种压力驱动膜过程的比较
MF
UF
NF
RO
粒子分离 操作压力低
全过滤（死端过滤 ）：通过往浓缩液中加入溶剂 来实现分离的过程。（连续和间歇）。
错流过滤：指部分进水透过膜元件形成产水，其 余部分形成浓水的过滤方式。
浓差极化：被膜截留的溶质在膜表面聚积导致溶 剂迁移阻力的增加或局部渗透压的增加（该两者 均使通量下降）并可能改变膜的截留性能的现象。
流动沟：膜组件中流体流动的空间。 膜组件：膜单元和承装该膜单元的筒体（压力容