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- 发布时间:2019-10-29 11:17
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【概要描述】1什么是超滤膜?超滤(缩写uf)膜是高分子分离膜的一种。分离机理主要靠膜孔径筛分,工作原理如图所示
1什么是超滤膜?
超滤(缩写uf)膜是高分子分离膜的一种。分离机理主要靠膜孔径筛分,工作原理如图所示:
在膜的进水侧施加压力让给水沿膜表面流动,水和小分子物质透过膜孔成为透过液(产水),被膜截留的颗粒物和大分子杂质则随浓缩水带出膜表面,从而实现水的净化。
超滤有两种过滤方式:全量过滤和错流过滤。如果和砂滤一样,要进水全部变为产水,浓缩水为零,叫全量过滤。如果进水中杂质较多,需要将杂质随浓缩水连续排出,此种过滤方式称为错流过滤。超滤经常采用错流方式运行。
2超滤膜的表面是什么样的?
超滤膜的材质有聚丙烯pp,聚氯乙烯pvc,聚砜ps,聚醚砜pes,聚偏氟乙烯pvdf等多种高分子材料,制成的超滤膜组件也有平板式,管式,中孔纤维式等多种形式,但无论哪种膜材质的膜组件中的超滤膜都有与图2近似的膜断面结构:超滤膜是由极薄的表面分离皮层和较厚的多孔支撑层构成,分离皮层和多孔支撑层是一次成形的。因膜断面及两侧表面是不对称的,故也称为非对称膜。尽管结构不对称,但膜材质是相同的,故又称为均质膜。
我公司超滤膜的sem断面图
3超滤膜主要性能指标有哪些?
以水处理为例,超滤膜性能主要分为产水能力和分离能力两部分。
▶超滤膜产水性能:
1)膜面积,实际使用的膜组件中的有效膜面积,单位是m2。
2)膜装填密度,单位体积膜组器(或膜池)体积内装填的膜面积,单位m2/m3。
3)产水量,单位时间内透过膜的水流量,单位是m3/h,或m3/d.
4)产水通量,单位膜面积上的透过水量,单位是l/m2/h,或m/d
注意:因为水粘度受水温影响,所以计算膜的产水量或产水通量时还必须注明水温。
5)透膜压差(tmp),即膜两侧的压力差。这是超滤过程的推动力。单位是 kpa或bar。计算公式:
tmp=(p进水-p浓水)/2-p产水
6)透水系数, 单位是l/m2/h/kpa, @25℃。
计算公式:
透(产)水通量=透水通量/透膜压差
透水系数的物理意义为:在标准25℃温度下,单位时间,单位膜面积,单位推动力下的透过水量。透水系数是衡量超滤膜产水性能最本质的指标。
▶超滤膜分离性能
1)截留分子量(mwco),单位是道尔顿d。
超滤膜在规定条件下对某一已知分子量物质的截留率达到 90%时,该物质的分子量为该超滤膜的截留分子量。各种超滤膜的截留分子量范围为数百至上百万道尔顿,截留分子量是超滤膜最基本的分离性能。
2)截留率,超滤膜对特定组分的脱除能力,单位为百分数 %。
计算公式:
r=(1-cp/cf)×100%
式中:r,截留率;cf,cp,进料液和透过液中特定组分的浓度。
4考核超滤膜的指标有哪些?
主要考核指标有三个:总悬浮物tss、浊度(单位ntu)和sdi。sdi是ro膜污染指数(早期叫淤泥密度指数),是ro和nf膜进水条件的重要考核指标,超滤膜产水一般应达到 sdi<3.
5超滤膜与微滤膜的区别?
uf与mf都是过滤膜,主要用于去除水(溶液)中的非溶解性杂质,但uf膜比mf膜过滤精度更高。mf分离精度是按膜孔径大小评价,而uf是按截留分子量大小评价的。当然uf的孔径小于mf,一般mf膜的孔径范围是0.1-0.5μm,而uf膜的孔径范围是0.001-0.1μm。
6超滤膜与ro、nf的区别?
▶ro和nf是脱盐膜,主要功能是去除水(溶液)中的溶解性杂质。而uf作为过滤膜主要去除非溶解性杂质,不能脱盐。污水生化处理用的mbr膜也多为超滤膜,超滤膜作为水净化单元,除独立使用外,还常用于ro或nf膜的前处理。
▶由于uf膜不脱盐,无需克服渗透压,加上膜孔径的差异,uf膜系统的运行压力远低于nf、ro膜系统。
▶uf膜的分离表皮层与支撑层材质是相同的,故uf膜是单质膜,而主流ro膜为分离皮层与支撑层材质不同的复合膜,其分离皮层是聚酰胺,支撑层为聚砜或聚醚砜等多孔膜。
7超滤膜的工业应用有哪些?
▶ 市政供水,工业用水,各种规模饮用水的深度净化处理。
▶反渗透、纳滤或电渗析的过滤前处理。
▶污水处理处理中的膜过滤和mbr膜过滤。
▶生物发酵,制药,食品等物料水溶液的浓缩,分离,提纯。
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