超濾膜分離技術基礎

【資料簡介】

超濾膜的過濾原理

      超濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的目的。

 超濾膜過濾原理圖

原液一般指需要凈化、分離或濃縮的溶液，透過液指原液中透過超濾膜而被濾除大分子溶質的那部分液體，濃縮液則是原液中因分離出透過液而剩余的高濃度溶液。在凈化水工程中，原液是指原水進水，透過液即為凈化水，濃縮液則是排放的廢水。

內壓式和外壓式中空纖維超濾膜：

      一個中空纖維超濾膜組件主要是由成百到上千根細小的中空纖維絲和膜外殼兩部分組成，一般將中空纖維膜內徑在之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，因此不易被大顆粒物質堵塞，更適用于過濾原液濃度較大的場合。

按進水方式的不同，中空纖維超濾膜又分為內壓式和外壓式兩種：

      內壓式：即原液*入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出，其中環氧樹脂端封的作用是在中空纖維膜絲的端頭密封住膜絲之間的間隙，從而使原液與透過液分離，防止原液不經過膜絲過濾而直接滲入到透過液中。

      外壓式中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則匯集在中空絲的外部，外壓式中空纖維超濾膜

      全量過濾和錯流過濾方式：中空纖維超濾膜的過濾方式主要分為全量過濾和錯流過濾兩種：

      全量過濾方式是指原液中的水分子全部滲透過超濾膜，沒有濃縮液流出，

      而錯流過濾方式則是在過濾的過程中有一部分的濃縮液體從超濾膜的另一端排掉。  

      超濾的過濾孔徑：

      從表一中可以看出，在膜法分離技術中膜的微孔徑在20*10-10m~1000*1-10m之間的過濾膜稱為超濾膜，即0.002-0.1um之間，而一般膠體體積均≥0.1um，乳膠≥0.5um，大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2um，懸浮物、微粒子等體積≥5um，因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質。

      超濾膜分離技術的特點超濾膜的分離過程具有以下幾個顯著特點：

    在常溫和低壓下進行分離，因而能耗低，從而使設備的運行費用低。、設備體積小、結構簡單，故投資費用低。

      超濾分離過程只是簡單的加壓輸送液體，工藝流程簡單，易于操作管理。、超濾膜是由高分子材料制成的均勻連續體，純物理方法過濾，物質在分離過程中不發生質的變化，并且在使用過程中不會有任何雜質脫落，保證超濾液的純凈。

      以上特點決定了超濾膜的應用非常廣泛，從普通家用飲水的凈化到工業水處理都有大規模的應用，因而超濾膜分離技術作為國家火炬計劃重點支持的六大*之一，具有廣闊的發展前景。