超滤器简介

超滤器是电泳涂装线上的关键设备,广泛使用在电泳线上的有管式超滤器和卷式超滤器。超滤器的超滤又称超过滤,用于截留水中胶体大小的颗粒,而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应,以筛滤为主。

超滤是以膜两侧压力差为动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为0。2MPa-- 0。6MPa,分离孔径1nm--0。1μm,可广泛应用于物质的分离、 浓缩、提纯。超滤过程无相转化,常温操作,对热敏性物质的分离尤为适宜,并具有 良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能,能在60℃以下,PH为2-11的条件下长期连续使用。超滤器作为膜分离设备,它的关键部分是一种由极薄的表皮层构成的不对称半透膜。与反渗透器不同的是其截留的溶质分子量大,约300~3×105,操作压力一般为0。2~0。4MPa。超滤器对去除溶液中的微粒、胶 体、细菌、热源和各种有机物有较好的效果,在水处理系统工程中和物质分离领域里,愈来愈成为不可缺少的设备。但是,随着运行时间的增长,超滤器性能逐渐下 降的问题显得比较普遍和突出。

应用领域

可广泛应用在各种净化、浓缩、提纯、澄清回收、除菌工艺中,涵盖水处理、食品饮料、酒类、医药、工业、生物工程、金属加工、表面涂装等各个领域。生物医 药行业,中成药分离提纯,反渗透、纳滤的前处理,矿泉水、山泉水、直饮水过滤,低度白酒去浊除菌,果汁、饮料、啤酒及其它酒类的精制、澄清过滤,化工、环 保行业过滤回收,综合利用。

问题分析

由于超滤器的物质分离功能是依靠“膜”来实现的,所以,它和其他膜分离设备一样,在使用过程中,总会发生膜污染和通量的递减。不过,这个问题对于以滤膜筛分为原理的超滤器来说,更为显著。这种膜污染常发生在三种场合,即浓差极化、大溶质的吸附和吸附层的聚合。

浓差极化

超滤器运行时,溶质中分子混合物由静压力带到膜表面,某些分子透过膜,而另一些分子则被阻止。这就导致在临近膜表面的边界层中被阻止组分的聚集,且常常 因溶解度过饱和而沉积在膜的表面,形成凝胶层,致使透过组分的量减少,因而,降低了膜的通量,改变了对低分子物质的截留率和过滤特性。但是,浓差极化产生的作用是“可逆”的。所以,是可以减轻和加以控制的。

膜的污染

主要有两种情况:一种是附着层,它是由料液(原水)中悬浮物堆积于膜面(滤饼)、 由溶解性有机物浓缩后粘附于膜面(凝胶层)、由溶解性无机物生成的水垢积附于膜面(水垢层)以及由胶体物质或微生物等吸附于膜面(吸附层)所构成;另一种是堵塞,即由上述料液中溶质等浓缩、结晶或沉淀致使膜孔产生不同程度的堵塞。由于膜污染是亚微细粒子或小分子溶质吸附、积累在膜表面或在膜孔中结晶沉积所致,所以,膜污染引起通量衰减往往是不可逆的。浓差极化和膜污染都能引起膜性能的变化,使膜的实用性能变坏,而膜污染是膜通量和分离性能下降的主要 原因。因此,对于超滤器来说,要特别注意区别情况进行维护和膜的污染控制与处理。


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