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超濾膜是一種用什么樣的膜分離技術?

日期:2021-02-19 02:31:07

超濾膜是一種用于超濾過程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜。

以壓力為驅動力,膜孔徑為1~100nm,屬非對稱性膜類型??酌芏燃s10/cm,操作壓力差為100~1000kPa,適用于脫除膠體級微粒和大分子,能分離濃度小于10%的溶液。  

超濾膜結構

這種高分子聚合膜具有不對稱的微孔結構,分為兩層:上層為功能層,具有致密微孔和攔截大分子的功能,其孔徑為1~20nm;下層具有大通孔結構的支撐層,起增大膜強度的作用。

功能層較薄,透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型的組件,然后組裝多個組件在一起應用,以增大過濾面積。膜的超濾過程在本質上是機械篩濾過程,膜表面孔隙的大小是最主要的控制因素。超過濾膜能分離的溶質(高分子或溶體)為1~30nm大小的分子,它排斥的物質除膜的特性外,還與物質分子的形狀、大小、柔度及操作條件等有關。早期的超濾膜用玻璃紙、硝酸纖維膜等。

超濾(ultrafiltration,UF)技術是介于微濾和納濾之間的一種膜分離技術,平均孔徑為3~100 nm,具有凈化、分離、濃縮溶液等功能。其截留機理主要包括膜的篩分作用和靜電作用,過濾介質為超濾膜,在兩側壓力差的驅動下,只有低分子量溶質和水能夠通過超濾膜,從而達到凈化、分離、濃縮的目的。超濾膜技術應用范圍廣泛,最早使用的超濾膜是天然的動物臟器薄膜,最初的超濾一直作為一項實驗工作而沒有得到發展,直到 20 世紀70 年代,超濾技術才進入工業應用的快速發展階段。目前(2018年),超濾膜材料已從醋酸纖維素(CA)擴大到聚苯乙烯(PS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)和尼龍(PA)等,截留分子量從 103發展至 106。由于超濾具有設備簡單 、占地面積小、相態不變、操作壓力低、材料要求低、設備簡單等特點,其應用范圍也從研究領域迅速延伸至實際應用領域,如電子、醫藥、電泳漆、飲料、食品化工、醫療和廢水處理及回收利用等。



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