UF超濾膜

UF超濾膜的截留分子量範圍是1000-200000道爾頓，超濾膜可以截留大分子雜質（如蛋白、色素、多糖等）透過目標產物；可以截留目標產物，透過小分子雜質（無機鹽、小分子 色素、單糖、灰分等）和水，也可以分離不同分子量的目標產物，從而替代傳統活性炭脫色、樹脂除雜、結晶萃取等純化過程，達到脫色、除雜及產品分級的目的。UF超濾膜，UF超濾膜成為濃縮分離高新技術，在水處理行業中套用最為廣泛。

基本介紹

• 中文名：UF超濾膜
• 製藥行業：醫用純水、藥物濃縮分離
• 水處理工程：純淨水製備、飲用水淨化
• 廢水處理工程：工業廢水、市政廢水處理回用等

技術介紹

UF超濾膜成為濃縮分離高新技術，在水處理行業中套用最為廣泛。它是運用壓力差推動膜分離過程，原料中的溶液通過高壓透過膜元件，此時就達到了濃縮分離和溶液淨化的目的。該設備整個處理流程不會造成任何污染，所以受到各行各業的青睞。

運行特點

1、 過濾膜在運行過程中不會發生相變，可以在常溫或低壓下進行操作，進而其運行能耗較低;

2、 膜元件在濃縮分離過程中不會使任何物質發生質的變化，不會造成二次污染;

3、 可以把不同分子量的物質分級分離;

4、 超濾膜在運行過程中不會有雜質脫落，保證超濾液的純淨;

5、 超濾膜具有選擇性分離的特點，可以保留對人體有益的礦物質元素;

套用領域

1、 電子行業：半導體工業超純水設備、積體電路清洗用水處理設備;

2、 製藥行業：醫用純水、藥物濃縮分離;

3、 水處理工程：純淨水製備、飲用水淨化、反滲透裝置;

4、 食品行業：果汁的濃縮澄清、蛋白質濃縮分離;

5、 廢水處理工程：工業廢水、市政廢水理處回用等;

這幾個行業是套用超濾膜較為廣泛的幾個行業，還有很多企業在生產過程中採用超濾膜技術。

基本類型

目前，工業生產中常用的超濾膜有：板框式、園管式、螺旋卷式、中空纖維式、毛細管式。各行業必須根據需要選擇不同類型的超濾膜，使其性能得到充分的發揮。

膜技術的開發給各行業生產用水處理、物質濃縮分離帶來極大便利，隨著科技不斷進步，超濾膜技術在不斷完善，以其特有的性質占據市場領先位置。

套用

廢水處理

隨著環境污染治理日益受到重視，工業廢水與城市污水處理已進一步向深度處理髮展，中水工程已提到議事日程。超濾深度淨化與利用生物技術與超濾技術結合的膜生物反應器已在城市污水和工業廢水處理開始得到套用。我國超濾技術發展的一個新的起點將為廢水處理的工業套用。廢水處理較淨水工業套用有較大的難度，並且缺乏實際經驗，因此在膜組件的生產與套用技術的開發還需做不少工作。目前耐污染粗毛細管狀的超濾膜在初步套用中已取得良好的效果。

淨化功能套用

a、制水工業

①超純水、純淨水製備中作為反滲透的預處理。預處理水質SDI可達到0～1;

②海水淡化中的預處理去除懸浮物、微粒、細菌和藻類，大大延長了反滲透脫鹽膜的使用壽命;

③用UF超濾膜製備自來水，較常用的預處理方法水質高，工藝簡單，占地面積小;

④飲用水的深度淨化，用城市自來水或可以飲用的原水進一步淨化達到國家飲用淨水的標準，可以提供直飲水源;

⑤礦泉水的淨化，天然礦泉水經超濾淨化不改變微量元素成分，同時達到可以直接飲用的目的。

b、無菌液體食品製造

①低度酒的除濁;

②果酒、啤酒、黃酒的精製;

③液體調料的精製;

④飲料的淨化。

c、醫藥衛生方面的套用

①血液超濾淨化;

②口服液淨化處理;

③針劑大輸液除熱原。

2、濃縮功能的套用：

a、食品發酵工業的套用

①酶製劑的濃縮;

②蛋白質的濃縮，大豆蛋白及卵蛋白的濃縮。

b、乳品工業的套用

濃縮牛乳和從乳清中回收乳清蛋白等。

c、醫療方面的套用

①腹水超濾濃縮;

②血液過濾。

d、在生物製劑方面套用

①生物製劑如鉤端螺旋體、B肝疫苗、胸腺素、人體生長激素的濃縮分離;

②人血清白蛋白的濃縮分離。

作用

UF超濾膜對泳池水淨化

UF超濾膜的主要結構可以分為對稱和非對稱兩種。泳池水淨化一般採用非對稱膜元件，通過壓力差推動膜過濾，可以有效的去除水質中的雜質和細菌。UF超濾膜的孔徑在0.001～0.02μm之間，所以經它處理過的水質完全能夠滿足游泳用水質的標準。但是，在使用過程中要注意對膜的清洗和維護，因為膜的孔徑極小，容易造成堵塞和細菌的滋生。如果不對其進行定期清理，則會影響最終的水質處理效果，並縮到了膜的使用壽命。

套用特性

1、 在超濾過程中不會發生任何質的變化，可以在常溫下穩定運行。

2、 設備結構精巧，占地面積小，易於操作。

3、 超濾分離過程簡單，設備自動化程度高。

4、 能將不同的分子量物質進行分類處理。

5、 對水質的適用性強，套用的範圍廣。

游泳館採用UF超濾膜，有效的解決了泳池水淨化問題，為人們打造更優質的娛樂環境提供技術支持。

純淨水超濾膜

1、實驗部分

水過濾膜的製備：超濾膜更換原理將N一甲基吡咯烷酮與丙酮的混合溶劑放在燒杯中，加入預先準備好的聚偏氟乙烯(PVDF)，攪拌使之完全溶解.將成孔劑鄰苯二甲酸二丁酯加入上面溶解好的燒杯中，攪拌使之均勻.將填料SiO 加入燒杯中，並把燒杯放人40~C恆溫的水浴鍋中，不斷攪拌，使之完全溶解.取出至玻璃板塗膜，靜置冷卻.用無水乙醇寢泡半小時，晾乾，測其水通量。過濾膜的透水性：製備好的超濾膜在去離子水中放置一段時間後，剪取一定大小的膜片，備用.取一根內徑為5.95cm的玻璃管，將其一端用橡皮管連線於自來水龍頭上，調節水流量，待其穩定後，將備用膜片置於玻璃管另一端，用橡皮使其平整封口，注意防止膜裂，測定。

2、結果與討論

2.1 溶劑配比對成膜的影響

對於高分子聚偏氟乙烯的溶解，用混合溶劑(N一甲基吡咯烷酮與丙酮的混合)是很好的，然而溶劑的不同比例對成膜有很大的影響，其影響見表2.由表2可知：當N一甲基毗咯烷酮與丙酮是1：9時，很難成膜，隨著N一甲基毗咯烷酮的增加越易成膜，但不是越多越好，這是因為甲基毗咯烷酮過多時，PVDF就很難溶解了，因此溶劑的最佳配比為3：7。

2.2 成孔劑鄰苯二甲酸二丁酯對膜的影響

鄰苯二甲酸二丁酯的作用是在PVDF的膜上形成有一定孔隙的孔，以讓水透過.然而鄰苯二甲酸二丁酯對膜的影響也很大，見表3。即：當DBP含量高了不易成膜，含量低了純水不易透過，通過實驗，當PVDF：DBP=1：1時，效果最佳。

2.3 SiO：含量對膜的水通量的影響

不同SiO 含量的膜通量在一定壓力下，隨著鑄膜液中SiO：的增加，膜的通量有所增加，但這種趨勢在質量分數達到一定值時就不明顯了.這是因PVDF是疏水的高聚物，加入SiO：，由於其親水性和大比表面積等特性，使得膜的親水性得到了改善，通量增加.但當質量分數過高時，鑄膜液中過量的粒子就會發生團聚現象H ，這樣的粒子就起不到改善膜的親水性的作用.最佳比例關係為PVDF：SiO =1：3。

2.4 水通量與操作壓力的關係

PVDF膜的水通量在一定範圍內隨操作壓力的增加而增大，到一定值時不再增加，水通量最大時的最小壓力即為最佳壓力.

3、結論

1)當聚偏氟乙烯(5.0—5.2)g，苯二甲酸二丁酯(5.0—5.2)g，氧化矽(15.0一l5.6)g時，能製備出超濾膜，以作透水用。

2)在不同的溶劑配比，填料，成孔劑下研究了不同情況下膜的特點，並分析出適宜的製備條件是：N一甲基吡咯烷酮：丙酮=3：7，PVDF：SiO =1：3，PVDF：DBP=1：1。

3)以NMP與丙酮作為混合溶劑，PVDF為成膜物質，SiO 為填料，得了改性的PVDF超濾膜.此改性的超濾膜成本低，膜的水通量也提高了。