超过滤(简称超滤)和反渗透一样也是以压力差为推动力的膜分离过程,能将溶液净化、分离或者浓缩,膜孔径范围为5 um~0.1um。一般用于液相分离,也可用于气相分离,比如空气中细菌与微粒的去除。
超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为1~20mm (10~200A),能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,操作压差在0. 1~0. 5MPa。原料液在压差作用下,其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧,为透过液,大分子物质或胶体微粒被膜截留,不能透过膜,从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用,决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。除了筛分作用外,膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。实践证明,有的情况下,膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响,因为超滤处理的是大分子溶液,溶液的渗透压对过程有影响。从这一意义上说,它与反渗透类似。但是,由于溶质分子量大、渗透压低,可以不考虑渗透压的影响。
1965年,首先由美国亚米康(Amicon)公司开发成功中空纤维式超滤器,并投放市场。超滤应用范围很广,除在水处理工程中,用于除菌、除热原、除胶体和大分子有机物等外,还可以用于许多特殊溶液的分离、精制,如血液净化、蛋白质精制、大分子有机物与盐的分离和脱水等。同时,由于超滤是常温操作,对那些热敏性物质如果汁、生物制品等的分离、浓缩、精制特别有效,节能效果尤为显著。我国超滤技术的开发始于20世纪70年代初,最初开发的CA管式膜组件首先用于电泳漆行业中,然后应用于酶制剂的浓缩;80年代初,聚矾(PS)中空纤维超滤组件研究成功;80年代中期卷式超滤组件研制成功;90年代初聚丙烯中空纤维组件研制成功。目前在水处理行业中,聚飒和聚丙烯中空纤维式组件应用最多。
与国际产品相比,国产超滤膜组件品种单一,通量和截留率综合性能较低,抑制了超滤技术在水处理以外领域应用的进展步伐。在水处理工程应用中,虽有少数公司推出全自动快冲洗式装置,但在实际应用中仍是以手动为主,水通量难于稳定,另外,大型化装置应用较少但由于国际产品较贵,目前国内超滤市场仍以国产为主。
超滤所用的膜为非对称膜,其表面活性分离层平均孔径约为1~20mm (10~200A),能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒,操作压差在0. 1~0. 5MPa。原料液在压差作用下,其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧,为透过液,大分子物质或胶体微粒被膜截留,不能透过膜,从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用,决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。除了筛分作用外,膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。实践证明,有的情况下,膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响,因为超滤处理的是大分子溶液,溶液的渗透压对过程有影响。从这一意义上说,它与反渗透类似。但是,由于溶质分子量大、渗透压低,可以不考虑渗透压的影响。
1965年,首先由美国亚米康(Amicon)公司开发成功中空纤维式超滤器,并投放市场。超滤应用范围很广,除在水处理工程中,用于除菌、除热原、除胶体和大分子有机物等外,还可以用于许多特殊溶液的分离、精制,如血液净化、蛋白质精制、大分子有机物与盐的分离和脱水等。同时,由于超滤是常温操作,对那些热敏性物质如果汁、生物制品等的分离、浓缩、精制特别有效,节能效果尤为显著。我国超滤技术的开发始于20世纪70年代初,最初开发的CA管式膜组件首先用于电泳漆行业中,然后应用于酶制剂的浓缩;80年代初,聚矾(PS)中空纤维超滤组件研究成功;80年代中期卷式超滤组件研制成功;90年代初聚丙烯中空纤维组件研制成功。目前在水处理行业中,聚飒和聚丙烯中空纤维式组件应用最多。
与国际产品相比,国产超滤膜组件品种单一,通量和截留率综合性能较低,抑制了超滤技术在水处理以外领域应用的进展步伐。在水处理工程应用中,虽有少数公司推出全自动快冲洗式装置,但在实际应用中仍是以手动为主,水通量难于稳定,另外,大型化装置应用较少但由于国际产品较贵,目前国内超滤市场仍以国产为主。