微滤膜|膜分离净水技术科普(四)
化工系专业实践支队 2016-09-21

微滤技术简介

微滤又称微孔过滤,是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa的压力推动下,截留溶液中的0.1~1微米之间的颗粒(砂砾、淤泥、黏土等颗粒和小虫、藻类和一些细菌等),而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。属于精密过滤,具有高效、方便及经济的特点。 

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常用膜分离技术


微滤原理

微滤的过滤原理分为筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。

根据微粒在微滤过程中的截留位置,可分为3种截留机制:筛分、吸附、架桥。

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(1)筛分:微孔滤膜拦截比膜孔径大或与膜孔径相当的微粒,又称机械截留。

(2)吸附:微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。微粒尺寸小于膜孔也可被截留。

(3)架桥:微粒相互堆积推挤,导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中,以此完成截留。


微滤操作分类

死端过滤

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在压力推动下,料液流动方向与膜表面垂直的过滤方式称为死端过滤。溶剂和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜,大于膜孔的溶质粒子被截留,通常堆积在膜面上。随着时间的增加,膜面上堆积的颗粒越来越多,膜的渗透性将下降,这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。


错流过滤


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在压力推动下,料液流动方向与膜表面平行的过滤方式成为错流过滤。料液沿膜表面流动,对膜表面截留物产生剪切力,使其部分返回主体流中,从而减轻了膜的污染。膜透过速度也能在相对长的一段时间里保持在一个较高的水平。


微滤仪器

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微滤最主要的器材是微滤膜。


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微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等又可组成滤芯。滤芯有折叠滤芯、熔喷滤芯等。


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在工业应用中,把微滤设备与一些配套的辅助设备有机结合起来,即组装成一个独立的微滤系统,如连续微滤系统。


应用领域

(1)水处理行业:水中悬浮物,微小粒子和细菌的去除;

(2)电子工业:半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理;

(3)制药行业:医用纯水除菌、除热原,药物除菌;

(4)医疗行业:除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体;

(5)食品工业:饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除,果汁的澄清过滤。

(6)化学工业:各种化学品的过滤澄清。

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近十几年来,中国在微滤膜、组件及相应的配套设备方面有了较大的进步,并在医药、饮料、饮用水、食品、电子、石油化工、分析检测和环保等领域有较广泛的应用。

与国外水平相比,中国的常规微滤膜的性能和国外同类产品的性能基本一致,折叠式滤芯在许多场合替代了进口产品,但在错流式微滤膜和组器技术及其在工程中的应用等方面,仍落后于国外,这就抑制了微滤技术在较高浊度水质深度处理中的应用。


实践掠影

在宝华镇拥政小学安装超滤膜净水器

为该校400师生提供安全、健康的直饮水

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