超濾設備工作原理利用膜濾法,常溫下以一定壓力和流量,利用不對稱微孔結構和半透膜介質,依靠膜兩側的壓力差作為推動力,以錯流方式進行過濾,在膜法分離技術中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過濾膜稱為超濾膜,即0.002-0.1μm之間,而一般膠體體積均≥0.1μm,乳膠≥0.5μm,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2μm,懸浮物、微粒子等體積≥5μm,因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質,從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。
超濾設備特點:
1. 超濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 超濾過程不發(fā)生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術。
3. 超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。
5. 超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
超濾設備分類:
1.常用的超濾膜材質有:
醋酸纖維素膜,聚砜膜,聚酰胺膜、PVC、PVDF等。
2.超濾裝置分類有:
主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等,與反滲透裝置類似。
2.1.板框式
優(yōu)點:
裝置牢固,適合在廣泛的壓力范圍內工作;流道間隙大小可調,原水流道不易被雜物堵塞;具有可拆性,清洗方便;通過增減膜及支撐板的數(shù)量可處理不同水量。
缺點:
裝置較笨重;單位體積內的有效膜面積較小;膜的強度要求較高,一般做在無紡布上,以增強膜的機械性能。
2.2.管式超濾裝置
優(yōu)點:
原液流道截留面積較大,不易堵塞;膜面的清洗比較容易,可化學清洗或擦洗。
缺點:
單位體積內膜的充填密度較低,占地面積大;膜管的彎頭及連接件多,設備安裝費時。
2.3.卷式超濾裝置
優(yōu)點:
單位體積內的有效膜面積較大,水在膜表面流動狀態(tài)比較好,結構緊湊,占地面積較小。
缺點:
進水預處理要求嚴格,對所用的膜強度要求較高,使用過程中,一旦發(fā)現(xiàn)膜破損須更換新的膜元件。
2.4.中空纖維超濾裝置
優(yōu)點:
單位體積內有效膜面積,工作高,占地面積小。中空纖維無須支撐物。
缺點:
膜清洗較困難,只能用水力沖洗或化學清洗,不能用機械清洗,另外,膜損壞后要更換整個組件。
超濾設備應用:
1. 水處理行業(yè):
水中懸浮物,微小粒子和細菌的去除;
2. 電子工業(yè):
半導體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水終端處理;
3. 制藥行業(yè):
科研純水除菌、除熱原,藥物除菌;
4. 醫(yī)療行業(yè):
除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質等多種溶液中的菌體;
5. 食品工業(yè):
飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質、酵母和霉菌去除,果汁澄清過濾。
6. 化學工業(yè):
各種化學品的過濾澄清。
7. 特種行業(yè):
廣泛應用于汽車制造行業(yè)噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業(yè)廢水的處理及有用物質的回收。