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超濾膜設(shè)備分析

2021-07-29  來自: 環(huán)保水圈 瀏覽次數(shù):950

超濾膜設(shè)備是一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜技術(shù)設(shè)備。在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力,就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于220納米的顆粒。超濾膜是早期開發(fā)的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。

超濾膜設(shè)備

一、超濾膜設(shè)備簡(jiǎn)介

超濾膜設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中;還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國(guó)已成功地利用超濾膜設(shè)備進(jìn)行了中草藥的濃縮提純。超濾膜設(shè)備隨著技術(shù)的進(jìn)步,其篩選功能必將得到改進(jìn)和加強(qiáng),對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)也將越來越大。

二、超濾膜設(shè)備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

超濾膜的結(jié)構(gòu)有對(duì)稱和非對(duì)稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底層厚度為200250微米,屬于表層過濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對(duì)稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯聚偏氟乙烯、聚砜聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

三、超濾膜設(shè)備過濾

采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。適用于處理溶液溶質(zhì)的分離和增濃,也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。

每米長(zhǎng)的超濾膜絲管壁上約有60億個(gè)0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過,而小細(xì)菌的體積都在0.02微米以上,因此細(xì)菌以及比細(xì)菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機(jī)物等都能被超濾膜截留下來,從而實(shí)現(xiàn)了凈化過程。

四、超濾膜設(shè)備工藝特點(diǎn)

以壓力差為推動(dòng)力的膜過濾可區(qū)分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.0210μm;超濾膜UF0.0010.02μm;逆滲透膜RO0.00010.001μm。由此可知,超濾膜適用于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,或采用其他分離技術(shù)所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術(shù),即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是很重要的。孔的控制因素較多,如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程。

五、超濾膜設(shè)備反滲透設(shè)備的主要區(qū)別

1、超濾的核心部件是膜元件

1反滲透膜的孔徑只有超濾膜的1/100,因此反滲透凈水器能去除水中重金屬、農(nóng)藥等化學(xué)污染物,超濾凈水器對(duì)此則是無能為力的;而超濾凈水器能去除的顆粒污染物及細(xì)菌,反滲透全能去除。

2反滲透凈水器是分質(zhì)供水,純水供飲用,濃水供洗滌用;而超濾凈水器一般用作洗滌用水當(dāng)自來水水質(zhì)很好時(shí)也可用作飲用水超純水設(shè)備

2、反滲透凈水器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):能去除水中各種有害雜質(zhì);對(duì)供水特發(fā)事件效果較好;出水口感較好;能降低水的硬度,煮水容器不結(jié)垢。

缺點(diǎn):用泵、耗電接頭多、水壓高,故障率及漏水概率相對(duì)較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴。

3、超濾凈水器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):一般不用泵、不耗電;接頭少、水壓低,故障率及漏水概率相對(duì)較低;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜;

缺點(diǎn):去除水中化學(xué)污染物效果差;對(duì)供水特發(fā)事件效果較差;出水口感稍差不能降低水的硬度,如自來水硬度高,煮水容器可能會(huì)結(jié)垢。

4、純凈水飲用設(shè)備超濾膜可去除溶液中的大分子、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等,具有使用壓力低、產(chǎn)水量大、便于操作的特點(diǎn)。通過測(cè)試中空纖維超濾膜裝置深度凈化制酒原水的處理效果,證明超濾膜凈水裝置能有效地消除水在管網(wǎng)中的二次污染,進(jìn)一步提高水質(zhì)。

5、超濾膜設(shè)備具有占地面積小,節(jié)省人力、電耗及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

六、超濾膜設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域

1、醫(yī)藥及生物化工產(chǎn)業(yè):在醫(yī)藥和生物化工生產(chǎn)中,常需要對(duì)熱敏性物質(zhì)進(jìn)行分離提純,超濾技術(shù)對(duì)此顯示其突出的優(yōu)點(diǎn)。用超濾來分離濃縮生物活性物如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等是相當(dāng)合適的從動(dòng)、植物中提取的藥物如生物堿等,其提取液中常有大分子或固體物質(zhì),很多情況下可以用超濾來分離,使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。

2、礦泉水:在礦泉水制造中,應(yīng)用超濾技術(shù),在工程設(shè)計(jì)中,將根據(jù)礦泉水的水源水質(zhì)分析報(bào)告,針對(duì)性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設(shè)計(jì)超濾膜。

3、食品:乳制品、果汁、酒、調(diào)味品等食品的生產(chǎn)中逐步采用超濾技術(shù),如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質(zhì)的去除等,醬油、醋中細(xì)菌的脫除,較傳統(tǒng)方法顯示出經(jīng)濟(jì)、可靠、保證質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。

4、醫(yī)藥:在醫(yī)藥和生物化工生產(chǎn)中,常需要對(duì)熱敏性物質(zhì)進(jìn)行分離提純,超濾技術(shù)對(duì)此顯示其突出的優(yōu)點(diǎn)。

5、純水、超純水:工業(yè)用水的初級(jí)純化,純水超純水制備RO預(yù)處理,純水、超純水終端處理

超濾膜設(shè)備

七、超濾膜設(shè)備的工藝流程

原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器活性炭過濾器→軟水器(或計(jì)量加藥系統(tǒng))→精濾器→高壓泵→反滲透主機(jī) →中間水箱→二級(jí)高壓泵→二級(jí)反滲透主機(jī)→純水箱→純水泵→用水點(diǎn)

八、超濾膜設(shè)備的操作說明 

超濾膜設(shè)備設(shè)備由水箱V101、增壓泵P101、膜組件M101、及閥門、儀表、管路組成。 

1、正常運(yùn)行

1)試驗(yàn)開始前,用清水沖洗設(shè)備。

將清水置于水箱V101中,開啟閥門101#,開啟閥門104#、105#、106#,同時(shí)檢查閥門102#、103#107#處于關(guān)閉狀態(tài)。按下控制柜上的紅色總電源按鈕,然后再按下綠色增壓泵按鈕開啟增壓泵,開始沖洗設(shè)備。沖洗結(jié)束將水排放。

2)開始試驗(yàn)

將料液置于水箱V101中,確認(rèn)閥門處于步驟一中的狀態(tài)。然后開啟增壓泵,通過調(diào)節(jié)閥門105#103#使得運(yùn)行壓力為所需值。收集淡側(cè)溶液,濃側(cè)溶液返回水箱V101,直到達(dá)到所需濃縮倍數(shù),或淡測(cè)流量小于指定值時(shí)停機(jī)。

3)試驗(yàn)結(jié)束后,用清水沖洗設(shè)備。

2、清洗設(shè)備

連續(xù)運(yùn)行處理一批溶液后,超濾膜需進(jìn)行清洗 沖洗順序?yàn)橄日?,再進(jìn)行反洗。

1)正洗:在水箱V101中加入清洗液。 101#104閥門,適當(dāng)開啟105#調(diào)節(jié)閥,檢查此時(shí)其他閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。開啟增壓泵P101,調(diào)節(jié)103#閥門,控制沖洗流量在11.5/小時(shí),沖洗壓力0.100.15MPa,循環(huán)清洗洗30分鐘,關(guān)閉增壓泵P101

2)反洗:開啟107#閥,關(guān)閉104#閥門,開啟增壓泵P101,調(diào)節(jié)103#閥門,控制沖洗流量在11.5/小時(shí),沖洗壓力0.100.15MPa,循環(huán)清洗洗30分鐘,關(guān)閉增壓泵P101,反沖結(jié)束。

3)反洗結(jié)束后用清水沖洗設(shè)備。

3、清洗液和殺菌液配置

清洗液:配置百分之一NaOH,控制溫度小于40℃。

殺菌液:配置百分之二的甲醛,控制溫度小于40℃。 

4、濃縮提取液 

當(dāng)用于濃縮提取液時(shí),提取液先用300目左右的紗布過濾,將過濾的提取液倒入水箱

V101,開啟增壓泵P101,調(diào)節(jié)壓力1.52.5MPa,將純側(cè)透析液接入干凈的容器。當(dāng)水箱V101中的提取液剩下投料量的百分之十時(shí),按照重量11加入純化水,繼續(xù)透析,收集純側(cè)溶液。

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