超濾概念

超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除菌與除濁，藥品的除熱原以及食品及制藥濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用。超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認(rèn)為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton，而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領(lǐng)域。超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細(xì)管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細(xì)管式為主，個別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應(yīng)屬于微濾膜。將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜，這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求，因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時，膜表面液體的流速極不均勻，影響膜表面的沖洗效果，因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。

超濾技術(shù)的應(yīng)用

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早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)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、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、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。

超濾設(shè)備的使用條件

使用狀態(tài):錯流過濾或全量過濾,反向沖洗與快速沖洗反沖洗壓力:<0.1MPa反沖洗流量：200L/m2/hr反沖洗頻率：隨進水水質(zhì)而變化15～60min反沖洗時間：30-60sec化學(xué)沖洗：隨膜材質(zhì)及膜污染情況而定滅菌處理：NaClO沖洗每周一次至每月一次特點：可以顯著提高沖洗強度有利于膜的再生。

超濾設(shè)備運行前要做的準(zhǔn)備工作如下：

（1）進水水質(zhì)的檢查，重點是檢查進水的濁度或SDI值、PH值和細(xì)菌、微生物、余氯等項目，應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的進水指標(biāo)后方可輸入超濾系統(tǒng)，一般中空纖維超濾膜要求原水的PH值并無嚴(yán)格要求。在PH=2～11范圍內(nèi)均可使用，但用于工業(yè)濃縮時，原液的PH值必須嚴(yán)格根據(jù)膜材料的要求。超濾膜對余氯要求也無嚴(yán)格規(guī)定，一般情況下，要求含有一定余氯以保證細(xì)菌不超標(biāo)。當(dāng)后續(xù)工藝對余氯有要求時，可在超濾工藝之后用活性碳去除，效果更佳。

（2）清洗設(shè)備及管道，超濾系統(tǒng)組裝完成后，在啟動之前還必須對系統(tǒng)中所有過流部分進行清洗，一方面清洗掉設(shè)備及管道中的碎屑及其他有害雜質(zhì)，一方面對系統(tǒng)進行嚴(yán)格的滅菌作用，以免殘留的細(xì)菌、微生物在管道及超濾膜組件中滋長。一般常采用分段清洗法，即按照工藝流程路線由前往后、按設(shè)備和管路分段清洗，以保證設(shè)備安全運行。

（3）管路系統(tǒng)檢查，操作人員必須掌握工藝流程路線，檢查各有關(guān)設(shè)備和管是否有誤接的地方，同時還要檢查進、出口閥門的啟閉情況，特別是要注意濃縮水出口閥門不能全部關(guān)閉及進口閥門不能開啟，以防止系統(tǒng)在封閉狀態(tài)下，突然啟動引起系統(tǒng)內(nèi)壓力過高以及水流沖擊作用而損壞設(shè)備。