超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質,膜兩側的壓力差為驅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)、無機鹽及小分子有機物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留,從而達到凈化或分離的目的。
超濾是一種以篩分為分離原理,以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01μm范圍內, 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質。可廣泛應用于物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化,常溫下操作,對熱敏性物質的分離尤為適宜,并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能,能在60℃ 以下,pH為2-11的條件下長期連續(xù)使用。
超濾膜按結構型式分為板框式(板式)、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中,中空纖維超濾膜是超濾技術中較為成熟與的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm,內徑0.3-1.4mm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程,被截留物質可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面,可長期連續(xù)運行。
早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發(fā)展,如今超濾膜技術的應用領域已經(jīng)很廣,主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。
A.超濾膜元件采用國產(chǎn)或進口膜公司產(chǎn)品,確保了客戶得到目前較優(yōu)質的有機膜元件,從而確保截留性能和膜通量。
B.系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質優(yōu)良,可實現(xiàn)物料的分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
C.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的處理,避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養(yǎng)成分。
D.系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
E.系統(tǒng)工藝設計,集成化程度高,結構緊湊,占地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
F.系統(tǒng)制作材質采用衛(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。
G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設計,結合的控制軟件,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)定運行。
◆礦泉水:在礦泉水制造中,應用超濾技術,在工程設計中,將根據(jù)礦泉水的水源水質分析報告,針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設計超濾設計。
◆食品:乳制品、果汁、酒、調味品等食品的生產(chǎn)中逐步采用超濾技術,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,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等,醬油、醋中細菌的脫除,較傳統(tǒng)方法顯示出經(jīng)濟、可靠、保證質量等優(yōu)點。
◆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進行分離提純,超濾技術對此顯示其突出的優(yōu)點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體物質,很多情況下可以用超濾來分離,使產(chǎn)品質量得到提高。
◆純水、超純水:工業(yè)用水的初級純化,純水超純水制備RO預處理,純水、超純水終端處理。
◆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。
◆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。