基本介紹
- 中文名：超濾裝置
- 外文名：Ultra-filtration, UF
- 定義：一種加壓膜分離技術
- 原理：利用不對稱微孔結構和半透膜介質
- 優點：條件溫和無成分破壞
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概述
超濾（UF）裝置是一種先進的膜分離技術，料液中含有的溶劑及各種小的溶質從高壓料液側透過濾膜到達低壓側，從而得到透過液或稱為超濾液；其超濾膜微孔可達0.01微米（十萬分之一毫米）以下，能有效地去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源和有機物，而尺寸比膜孔徑大的溶質分子被膜截留成濃縮液。
原理
基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作
超濾屬於壓力驅動型膜分離過程，超濾膜的分離範圍為相對分子質量500-100萬的大分子物質和膠體特質，相對應粒子的直徑為0.005-0.1μm；分離機理一般認為是機械篩分超濾膜組件有板式、卷式淨水用超濾膜。
濃差極化乃是膜分離過程的自然現象，如何將此現象減輕到最低程度，是超濾技術的重要課題之一。目前採取的措施有：①提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，並使被截留的溶質及時由水帶走；②採取物理或化學的洗滌措施。
分離相比
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. 過濾過程不發生變化，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。
5. 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉製劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。
使用領域
（2）大中型飲用水廠的深度處理
（4）循環排污水回用淨化處理
（5）污水中有用物質的回收
（7）口服液、生物製品的除菌、澄清、純化分離
（8）高純水終端處理
（9）果汁、蛋白質、酶製劑的濃縮分離
淨水器
一種孔徑規格一致，額定孔徑範圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動 力的 膜過 濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其套用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑範圍作為區分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑範圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用於如醫藥工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的，它能將細小物體放行，而將個頭較大的截留下來。可是，您聽說過能篩分子的篩子嗎？超膜 －－這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來！那么，到底什麼是超濾膜呢？ 超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭髮絲的1‰！在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬於深層過濾；後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，並具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
