基本介紹
- 中文名：超濾膜設備
- 孔徑：0.001-0.02微米
- 套用：工業
- 作用：分離、濃縮
簡介,產品結構,過濾,工藝特點,綜合比較,
簡介
超濾膜設備的工業套用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫藥製品以及食品工業中；還用於血液處理、廢水處理和超純水製備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜設備進行了中草藥的濃縮提純。超濾膜設備隨著技術的進步，其篩選功能必將得到改進和加強，對人類社會的貢獻也將越來越大。
產品結構
超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。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，屬於深層過濾；後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，並具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
過濾
採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。成都連線流體分離公司的超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其套用領域在不斷擴大。
工藝特點
以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑範圍作為區分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑範圍為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，超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發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、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。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，廣泛用於如醫藥工業、食品工業、環境工程等
綜合比較
主要區別有三點：
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，因此反滲透淨水器能去除水中重金屬、農藥、三氯甲烷等化學污染物，超濾淨水器對此則是無能為力的;而超濾淨水器能去除的顆粒污染物及細菌，反滲透全能去除。 超純水設備;
(2)出水水質和衛生部門的檢測標準不同，舉個例子，出水細菌指標，超濾淨水器按“一般水質處理器”，菌落總數為100個/毫升;而反滲透淨水器為20個/毫升，要嚴格得多，當然反滲透淨水器出水水質也要比超濾淨水器好得多;
(3)反滲透淨水器是分質供水，純水供飲用，濃水供洗滌用;而超濾淨水器一般用作洗滌用水;當自來水水質很好時也可用作飲用水超純水設備;
2、反滲透淨水器的優點是：水質安全，能去除水中各種有害雜質;對供水特發事件效果較好;出水口感較好;能降低水的硬度，煮水容器不結垢。
超濾膜設備說明其缺點是：用泵、耗電，有電氣安全問題;接頭多、水壓高，故障率及漏水機率相對較高;結構複雜、價格較貴。
3、超濾淨水器的優點是：一般不用泵、不耗電，無電氣安全問題;接頭少、水壓低，故障率及漏水機率相對較低;結構簡單、價格便宜;
其缺點是：去除水中化學污染物效果差;對供水特發事件效果較差;出水口感稍差;不能降低水的硬度，如自來水硬度高，煮水容器可能會結垢。
4、如你家中龍頭中出來的自來水水質已經達到GB5749-2006 生活飲用水衛生標準，106項指標全部合格，自來水完全可以喝，可以不需要安裝淨水器;當然如果要進一步改善水的口感、提高水質，也可以安裝淨水器，農村飲用水設備以提高生活質量。
純淨水飲用設備超濾膜可去除溶液中的大分子、膠體、蛋白質、微粒等，具有使用壓力低、產水量大、便於操作的特點。通過測試中空纖維超濾膜裝置深度淨化制酒原水的處理效果，證明超濾膜淨水裝置能有效地消除水在管網中的二次污染，進一步提高水質。原理作了介紹。
本研究將中型超濾膜組件套用於微型啤酒生產車間，通過檢測膜裝置的處理性能，表明採用超濾膜(超濾設備)深度淨化制酒原水，能夠有效地降低水中多種污染物濃度，消除管網造成的二次污染，完全可以滿足制酒工藝所需優質原水的要求。同時，膜裝置與原有廢棄設備相比，具有占地面積小，節省人力、電耗及操作簡便等優點。?
1、製備制酒原水膜處理方案的提出?
1.1?生產車間原有砂濾工藝運行情況
安裝膜處理裝置之前，該微型啤酒公司曾採用直徑為1m的金屬砂濾罐對管網終端出水進行深度淨化。但運行時出現如下問題：
(1)因只採用簡易砂濾工藝，出水未經消毒，細菌含量超標。
(2)反衝洗耗水量較大，在一定程度上增加了制酒成本。
(3)隨著運行時間的加長，金屬罐產生了較嚴重的腐蝕現象，出水中鐵、細菌含量嚴重超標。砂濾罐不僅沒有起到淨化作用，反而成了污染源。
(4)金屬砂濾罐直徑、重量較大，占地面積大，不便於檢修。
上述運行中出現的問題說明，簡易過濾裝置不能有效地改善制酒原水水質。
2、活性碳降解吸附
活性炭主要特徵是比表面積大和孔隙構造。每1g炭的表面積可達1000平方米，其中絕大部分是顆粒內部的微小孔隙表面，因吸附作用是水中溶解雜質在炭粒表面上的濃縮過程，所以炭的比表面積是影響吸附性能的重要因素。由於活性炭的巨大表面積，因而顯示良好的吸附性能。
大部分比較大的有機物分子、芳香族化合物、鹵代烴等能牢固地吸附在活性炭表面上或孔隙中，並對腐植質、合成有機物和低分子量有機物有明顯的去除效果。實踐證明，活性炭可降低總有機碳TOC，總有機鹵化物TOX，和總三鹵甲烷TTHM等指標。
生物活性炭：它是指由臭氧化、活性炭吸附等結合在一起的水處理工藝。
生物活性炭法的特點是：完成生物硝化作用將NH4+-N轉化為NO-4;將溶解有機物進行生物氧化，可去除mg/l級濃度的溶解有機碳(DOC)和三鹵甲烷形成潛力(THMFP)，以及ng/l到μg/l級的有機物。
在水中投加少量氧化劑(常用O3)的目的是，將溶解和膠體狀有機物轉化為較易生物降解的有機物，將某些分子量較高的腐植質氧化為分子量較低、易生物降解的物質並成為炭床中微生物的養料來源。在活性炭床內，有機物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長在炭粒表面的大孔中，通過細胞酶的作用將某些有機物降解，所以有機物的去除在於吸附和生物降解的雙重作用。
3、膜處理技術
以壓力為推動力的膜分離技術有反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)、以及微孔過濾(MF)。
膜分離技術的特點是能提供穩定可靠的水質，由於膜分離水中雜質的主要原理是機械篩分，因而出水水質非常穩定，僅僅是依據膜孔徑的大小，與原水水質以及設備運行為基礎條件。
