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超滤设备的技术操作事项及适用领域

2020.2.29

超滤设备是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术，超滤技术在酒类和饮料的除菌，药品的除热原以及食品药物浓缩过程中均起到关键作用，大多用于物料的分离、浓缩、和除热源等领域。以下关于“超滤设备的技术操作事项及适用领域”的介绍。

【超滤设备及技术的操作应用】

超滤技术是一种压力驱动的膜分离过程。超滤的截留相对分子质量在1000u-100000u之间，选择某一截留相对分子质量的膜可以将杂志与日标产物分离。

一、超滤膜的特性

超滤膜的特性有三个参数：透水通量、截留率、截留分子量。透水通量是一定压力和温度下，单位膜面积在单位时间内可通过的水量。截留率是某一溶质被超滤膜截留的报分数。

截留分子量是表征超滤膜截留特性的量，其测定方法是逐一用含有不同分子量溶质（如蛋白、聚乙二醇或葡萄糖）的水溶液作超滤实验，测定截留率；理想截留是表征大于截留分子量的溶质可百分之百的被膜截留，小于截留分子量的溶质可百分之百透过膜。

由于截留率还与分子的形状和柔性有关，用来测定膜截留分子量的参照物可能是线形的，也可能是球形的，由此造成的影响较复杂，难以确定，因而厂家给出的截留分子量值仅能作为选择超滤膜的相对标度。当分子量相同时，线型柔链分子的截留率是球形或环型分子的十分之一至十分之五。

二、超滤设备操作过程中存在的问题

超滤操作过程中经常出现的主要问题是浓差极化和超滤膜污染。它们都能引起超滤膜性能的变化，使超滤膜的使用性能变坏。浓差极化主要是超滤膜表面局部溶质浓度引起边界层流体阻力增加（或局部渗透压增加），导致传质推动力下降而引起通量下降。

这种影响是可逆的，通过降低料液浓度或改善超滤膜面附近料液的流体力学条件，如提高转速、采用湍流促进器和设计合理的流到结构等方法可以减轻已经产生的浓差极化现象。

超滤膜污染过程可分为两个阶段：

第一个阶段是溶质吸附在超滤膜上；

第二阶段是是同超滤膜通量相对缓慢连续的降低，且这种降低趋势不依赖与料液中大分子溶质的浓度以及操作的水力条件。这种现象的形成主要由于膜孔道堵塞，或者超滤膜表面缓慢形成的凝胶层，其过程是不可逆的。超滤膜污染受到膜材料的特性、供料性质和操作参数等三个因素影响。

超滤膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定，分为物理清洗和化学清洗。物理清洗包括净水冲洗、反洗、混入空气反洗和海绵清洗。

化学清洗包括酸洗、碱洗、表面活性剂、螯合剂、氧化还原法及酶洗涤剂等复配方法。同时，对于不同的超滤膜组件，可以选用不同的清洗方法，如管式组件可以用海绵球进行机械清洗，中空纤维组件可以用反响冲洗等。

三、超滤技术的应用

超滤技术的应用领域包括纯净水的加工、食品、制药和生物工程的分馏和浓缩单元，以及污水处理等等

【超滤设备在各行业领域的应用】

超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内，可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质。可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。而超滤水处理设备又应用在哪些领域呢？

一、超滤设备在饮用水方面的应用

对于饮水的民生工程，在近几年的关注程度非常高，支持的力度也非常大；出了城镇的自来水，还包括农村饮水，而农村改水是从中央到地方都有配套专享政策在推动，使用超滤设备解决农村的安全饮水问题，既能获得无细菌、无微生物、无杂质的饮用水，且在设备投入成本低、自动化实现简单、产水水质稳定等优势。

二、超滤设备在医药工业中的应用

近几年来，随着超滤技术在视频工业的大量使用，越来越多的人熟悉并掌握了这项具有很多优点的技术，人们不满足于仅仅在视频工业中使用超滤，渐渐尝试将其应用于其他领域，如中药成分绿原酸的提取与精制过程。

三、超滤设备在大型工业中的应用

石油、化工、钢厂、电厂、煤矿等大型工业领域，超滤设备的应用已经非常的成熟，从早的用超滤与现有之水流程的结合制备合格的纯水（如电厂、钢厂的锅炉补给水）。

到工业生产过程中的过程水净化循环处理（如冷凝水、冷却水、循环水、化学水），再到工业生产的废水、污水处理回用（如钢铁的废水回用，油田回注水）等等；大工业领域中，超滤的应用已渗透到各种流程环节的液体。

四、超滤设备在中水、污水、废水处理回用的应用

1、工业废水处理中，超滤技术可用于回收电泳漆废水中的涂料，现已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。

2、城市污水处理，超滤技术已用于城市及家庭污水处理。在的500户以上的住宅楼可能实现小规模的水循环，即用超滤处理过的生活污水冲洗厕所等，可减少家庭用水的40%

3、海水淡化上，受限于中国海水污染的实际情况，大面积的推广也正在进行，主要是超滤膜用于的预处理保证RO膜的正常使用寿命。

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