超濾技術(shù)分析(二)
2025-03-30 來自: 衡美水處理公眾平臺(tái) 瀏覽次數(shù):74
衡美水處理為您介紹一種爐火純青、精妙絕倫的水處理技術(shù)——超濾技術(shù)。
超濾是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離的技術(shù)。
超濾是以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位容器內(nèi)充填密度高,占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
超濾膜的截留分子量底限為500道爾頓,在生物制藥中可用來分離蛋白質(zhì)、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超濾的優(yōu)點(diǎn)是沒有相轉(zhuǎn)移,無需添加任何強(qiáng)烈化學(xué)物質(zhì),可以在低溫下操作,過濾速率較快,便于做無菌處理等。所有這些都能使分離操作簡(jiǎn)化,避免了生物活性物質(zhì)的活力損失和變性。
由于超濾技術(shù)有以上諸多優(yōu)點(diǎn),常規(guī)用途如下:
(1)大分子物質(zhì)的脫鹽和濃縮,以及大分子物質(zhì)溶劑系統(tǒng)的交換平衡。
(2)大分子物質(zhì)的分級(jí)分離。
(3)生化制劑或其他制劑的去熱原處理。
超濾技術(shù)已成為制藥工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)以及環(huán)境保護(hù)諸領(lǐng)域中不可缺少的有力工具。
超濾技術(shù)的關(guān)鍵是膜。膜有各種不同的類型和規(guī)格,可根據(jù)工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產(chǎn)了一些各向異性的不對(duì)稱超濾膜,其中一種各向異性擴(kuò)散膜是由一層非常薄的、多孔"皮膚層"(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對(duì)厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機(jī)械強(qiáng)度。由于皮膚層非常薄,因此通透性好、流量大,且不易被溶質(zhì)阻塞而導(dǎo)致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物制成。
近來為適應(yīng)制藥和食品工業(yè)上滅菌的需要,發(fā)展了非纖維型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩(wěn)定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩(wěn)定的,若使用恰當(dāng),能連續(xù)用1~2年。暫時(shí)不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。
超濾膜的基本性能指標(biāo)主要有:
截留率(以百分率%表示);
化學(xué)物理穩(wěn)定性(包括機(jī)械強(qiáng)度)等。
六、超濾裝置
超濾裝置一般由若干超濾組件構(gòu)成。
通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由于超濾法處理的液體多數(shù)是含有水溶性生物大分子、有機(jī)膠體、多糖及微生物等。
這些物質(zhì)容易粘附和沉積于膜表面上,造成嚴(yán)重的濃差級(jí)化和堵塞,這是超濾法關(guān)鍵的問題,要克服濃差級(jí)化,通常可加大液體流量,加強(qiáng)湍流和加強(qiáng)攪拌。
七、超濾裝置應(yīng)用
1、廢水處理
在生物制品中應(yīng)用超濾法(wx: dgschb)有很高的經(jīng)濟(jì)效益,例如供靜脈注射的25%血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時(shí)間長(zhǎng),透析過程易產(chǎn)生污染。
改用超濾工藝后,平均回收率可達(dá)97.18%;
吸附損失為1.69%;
透過損失為1.23%;
截留率為98.77%。
大幅度提高了白蛋白的產(chǎn)量和質(zhì)量,每年可節(jié)省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。
超濾在廢水處理中的應(yīng)用
(1)還原性染料廢水處理;
(2)電泳涂漆廢水處理;
(3)含乳化油廢水處理;
(4)生活污水處理
超濾膜是一種孔徑規(guī)格一致,(wx: dgschb)額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。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。適于處理溶液中溶質(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。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0.02~10μm;
超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;
逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。
由此可知,超濾膜適于處理溶液中溶質(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)是非常重要的??椎?a href="/Article-detail-id-2385521.html" title="控制">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。
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