概述
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質(zhì),膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留,從而達(dá)到凈化或分離的目的。
超濾膜被大量用于水處理工程,在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細(xì)管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細(xì)管式為主,個(gè)別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實(shí)際.上應(yīng)屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求,因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時(shí),膜表面液體的流速極不均勻,影響膜表面的沖洗效果,因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。
主要特點(diǎn)
①超濾膜元件采用膜廠家產(chǎn)品,確保膜元件的優(yōu)質(zhì)性和穩(wěn)定性,從而確保截留性能和膜通量。
②系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,可實(shí)現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
③處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài),特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端, 有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
④系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
⑤系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì),集成化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積少,操作與維護(hù)簡便,工人勞動強(qiáng)度低。
⑥系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥,現(xiàn)場清潔衛(wèi)生,滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。
⑦控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì),結(jié)合的控制軟件,現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù),避免人工誤操作,多方位確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域
①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,針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設(shè)計(jì)超濾設(shè)計(jì)。
②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等。
③醫(yī)藥:在醫(yī)藥和生物化工生產(chǎn)中,常需要對熱敏性物質(zhì)進(jìn)行分離提純,超濾技術(shù)對此顯示其突出的優(yōu)點(diǎn)。
④純水、超純水:工業(yè)用水的初級純化,純水超純水制備RO預(yù)處理,純水、超純水終端處理。
⑤環(huán)保:工業(yè)廢水深度處理,城市中水回用系統(tǒng),電泳漆、油品的回收。
⑥發(fā)酵:生化發(fā)酵液分離與精制、酶的濃縮與精制、糖及澄清過濾。