超濾教案資料

1、超濾第一頁，共17頁。定義(dngy) 超濾是采用中空纖維過濾(gul)新技術，配合三級預處理過濾(gul)清除自來水中雜質。第二頁，共17頁。發(fā)展(fzhn) 超濾起源1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時，溶液（水）透過膜，而蛋白質、膠體等物質則被截留下來，其過濾精度遠遠超過濾紙，于是他提出超濾一語。 1896年，Martin制出了第一張人工超濾膜。 20世紀60年代，分子量級概念的提出，是現(xiàn)代超濾的開始，70年代和80年代是高速發(fā)展期，90年代以后開始趨于成熟。 我國對該項技術研究較晚，70年代尚處于(chy)研究期限，80年代末，才進入工業(yè)化生產和應用階段

2、。第三頁，共17頁。原理(yunl) 超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選(shixun)可截留分子量為3x100001x10000的物質。當被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小于300500的溶質透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜后，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。第四頁，共17頁。第五頁，共17頁。第六頁，共17頁。工藝(gngy)參數(shù) 主要參數(shù)有膜通量、膜清

3、洗和膜壽命。 在操作壓力為0.110.6Mpa，溫度小于60時，超濾膜的膜通量以1500L/m2h為宜。影響(yngxing)膜通量的因素有：進水流速、操作壓力、溫度、進水濃度和原水預處理等。 膜必須定期清洗，以延長膜的壽命，正常使用的膜的壽命為1218個月。第七頁，共17頁。 超濾開始時，由于溶質分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積(duj)在膜表面，濃度越來越高， 自下而上形成濃度梯度，這日才超濾速度就會逐漸減慢，這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。第八頁，共17頁。為了克服濃度(nngd)極化現(xiàn)象，增加流速，設計了幾種超濾裝置：無攪拌式超濾 這種裝

4、置比較簡單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無攪拌裝置濃度(nngd)極化較為嚴重，只適合于濃度(nngd)較稀的小量超濾。第九頁，共17頁。 攪拌式超濾 攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上，超濾容器內放入一支磁棒。在超濾同時向容器內施加壓力并開動磁力攪拌器，大分子向濾膜表面堆積時，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現(xiàn)象，提高了超濾的速度。 中空纖維超濾 由于膜板式超濾裝置截留面積有限，中空纖維超濾是在一支空心柱內裝有許多中空纖維毛細管，兩端相通，管的內徑一般在02mm左右，有效面積可以達到1平方厘米每一根纖維毛細管像一個微型(wixng)

5、透析袋，極大地增大了滲透的表面積，提高了超濾的速度。第十頁，共17頁。分類(fn li)常用(chn yn)的超濾膜：醋酸纖維素膜，聚砜膜，聚酰胺膜第十一頁，共17頁。超濾裝置(zhungzh) 板框式超濾裝置 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(min j)較??；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。第十二頁，共17頁。 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

6、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(wn tu)及連接件多，設 備安裝費時。第十三頁，共17頁。 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(lidng)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。第十四頁，共17頁。 中空纖維式超濾裝置： 優(yōu)點：單位體積內有效膜面積最大，工 效率(xio l)最高，占地面積小 中空纖維無須支撐物。 缺點：膜的清洗較困 難，只能用水力沖洗或 化學清洗，不能用機械 清洗，另外，中空纖維 膜損壞后要更換整個組 件。第

7、十五頁，共17頁。特點(tdin)超濾過程在常溫進行，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。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(ji nn)環(huán)保的分離技術。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。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。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1050%的濃度。第十六頁，共17頁。應用(yngyng) 反滲透的預處理，原水包括海水、地表水、井水等。 城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村供水處理。 冷