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超濾技術

   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,從而達到凈化和分離的目的。超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領域發揮著越來越重要的作用。
超濾原理
   超濾裝置是在一個密閉的容器中進行,以壓縮空氣為動力,推動容器內的活塞前進,使樣液形成內壓,容器底部設有堅固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子,受壓力的作用被擠出膜板外,大分子被截留在膜板之上。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,這種現象稱為濃度極化現象。為了克服濃度極化現象,增加流速,設計了幾種超濾裝置:
1.無攪拌式超濾
    這種裝置比較簡單,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,無攪拌裝置濃度極化較為嚴重,只適合于濃度較稀的小量超濾。
2.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,超濾容器內放人一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器,小分子溶質和溶劑分子被排出膜外,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象,提高了超濾的速度。
3.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的,中空纖維毛細管,兩端相通,管的內徑一般在0.2mm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透析袋,極大地增大了滲透的表面積,提高了超濾的速度。納米膜表超濾膜也是中空超濾膜的一種。
超濾技術特點:
1.濾過程是在常溫下進行,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。
2.濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。
3.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。
4.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。
5.超濾法也有一定的局限性,它很難直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度

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