技术中心
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膜通量测试仪(或称透过速率测试仪)是测定膜透过率性能实验的常用设备
膜通量由外加推动力和膜的阻力共同决定,其中膜本身的性质起决定性作用。
它广泛应用于制药、食品、饮料、水处理、化工等领域的分离、纯化科研试验中,是高校教学、科研单位、化工实验室进行此方向科学研究的常用设备。
超滤技术:
超滤技术是膜分离技术的一种,是以0.1~0.5 MPa的压力差为推动力,利用多孔膜的拦截能力,以物理截留的方式,将溶液中的大小不同的物质颗粒分开,从而达到纯化和浓缩、筛分溶液中不同组分的目的。
一般认为超滤是一种筛孔分离过程,在静压差为推动力的作用下,原料液中溶剂和小溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧,一般称为滤出液或透过液,而大粒子组分被膜所阻拦,使它们在滤剩液中浓度增大。按照这样的分离机理,超滤膜具有选择性表面层的主要因素是形成具有一定大小和形状的孔,聚合物的化学性质对膜的分离特性影响不大。
UF同RO、NF、MF一样,均属于压力驱动型膜分离技术。超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合物(蛋白质,核酸聚合物,淀粉,天然胶,酶等),胶体分散液(粘土,颜料,矿物料,孔液粒子,微生物),乳液(润滑脂-洗涤剂以及油-水乳液)。采用溶质,从而可达到某些含有各种小分子量可溶性溶质和高分子物质(如蛋白质、酶、病毒)等溶液的浓缩、分离、提纯和净化。其操作静压差一般为0.1-0.5MPa,被分离组分的直径大约为0.01-0.1μm,这相当于光学显微镜的分辨极限,一般为分子量大于500-1000000的大分子和胶体粒子,这种液体的渗透压很小,可以忽略,所用膜常为非对称膜,膜孔径为10-10μm,膜表面有效截留层厚度较小(0.1-10μm),操作压力一般为0.2-0.4MPa(2-4kg/cm),膜的透过速率为0.5-5m/(m·d)。
总之,超滤对去除水中的微粒、胶体、细菌、热原和各种有机物有较好的效果,但它几乎不能截留无机离子。
超滤技术的应用
在各领域应用中,超滤所起的作用可归结为净化、分离和浓缩三大功能。
工业废水处理中的应用
工业废水处理主要应用在:含糖废水的处理与应用;含原油废水的处理;与生物反应器结合处理各种废水;纺织工业、染料及染色废水处理与回用;造纸废水的处理;放射性废水的处理等。例如,在染色废水染料的回收中,印染厂悬浮扎染时,还原蒸箱在生产中会排出较多的还原染料,既污染,又浪费。采用超滤技术,使用聚砜和聚砜酰胺超滤膜,不需加酸中和及降温即可处理印染废水。
医药工业中的应用
医药工业中的应用主要有:抗生素、干扰素的提纯精制;针剂、针剂用水除热原;血浆、生物高分子处理;蛋白质、酶的分离、浓缩和纯化;中草药的精制和提纯等。例如:制药工业中除热源的应用。
水处理方面的应用
水处理方面的应用主要有:电子工业用纯水;高纯水及反渗透组件进水的预处理;饮料及化妆品用无菌水的生产;医药工业用无菌、无热原水的生产;中水回用、饮用水的生产等,例如,矿泉水的制造中,其水源必须是地下水,而这种水在地下流动时会溶人某些无机盐。采用超滤和微滤组合工艺可制造合乎饮用水标准的矿泉水。
食品发酵工业中的应用
食品发酵工业中的应用主要有:酒的澄清、除菌;催熟酱油;醋的除菌、澄清、脱色;发酵液的提纯精制;果汁的澄清;糖汁和糖液的回收;乳清蛋白的回收;脱脂牛奶的浓缩等。
微滤
微滤又称微孔过滤,属于精密过滤。微滤能够过滤掉溶液中的微米级或纳米级的微粒和细菌。
微滤广泛应用于微电子行业超纯水的终端过滤,各种工业给水的预处理和饮用水的处理等,也是在生物医学、***科技中检测微细杂质、进行科学实验的一个重要工具。
微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。
根据微粒在微滤过程中的截留位置,可分为3种截留机制:筛分、吸附及架桥,
筛分、吸附及架桥的微滤原理图
微滤操作过程分死端过滤和错流过滤两种模式
死端过滤:
在压力推动下,料液流动方向与膜表面垂直的过滤方式称为死端过滤。死端过滤又称全量过滤,直流过滤
错流过滤:
在压力推动下,料液流动方向与膜表面平行的过滤方式成为错流过滤
微滤技术的应用领域