超滤膜介绍

超滤膜介绍

用于超滤过程中的人工透膜。一般由高分子材料如：醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类及聚酰胺类等制成。一般预先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型式的膜组件，然后组装多个组件在一起应用，以增大过滤面积并便于维修。

简介

超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。以压力为驱动力，膜孔径为1～100nm，属非对称性膜类型。孔密度约10/cm，操作压力差为100～1000kPa，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能分离浓度小于10%的溶液。

结构

这种高分子聚合膜具有不对称的微孔结构，分为两层：上层为功能层，具有致密微孔和拦截大分子的功能，其孔径为1～20nm；下层具有大通孔结构的支撑层，起增大膜强度的作用。

功能层较薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型的组件，然后组装多个组件在一起应用，以增大过滤面积。膜的超滤过程在本质上是机械筛滤过程，膜表面孔隙的大小是主要的控制因素。超过滤膜能分离的溶质(高分子或溶体)为1～30nm大小的分子，它排斥的物质除膜的特性外，还与物质分子的形状、大小、柔度及操作条件等有关。早期的超滤膜用玻璃纸、硝酸纤维膜等。

制作材料

通常由各种高分子材料制成，如醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类、聚酰胺类以及芳香族聚合物类等。

应用领域

超滤膜已广泛用于工业废水和工艺水的深度处理，如化工、食品和医药工业中大分子物质的浓缩、纯化和分离，生物溶液的除菌，印染废水中染料的分离，石油化工废水中回收甘油，照相化学废水中回收银以及超纯水的制备等。此外，还可用于污泥浓缩脱水等。

性能表征

性能用纯水透水率平方米·小时和截留分子量和截留百分率表示。纯水透过率越大越好，截留率一般要求>99%。高质量的超滤膜孔密度很大，孔径分布很窄。

分类

按结构分有非对称膜和对称膜两种。前者具有较密致表层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有有序排列微孔，底层厚度为200～250微米， 属于表层过滤; 后者为各间同性，没有皮层，孔隙都是一样的，属深层过滤。工业用为非对称膜，其组件形式有中空纤维式、板式、板框式、管式等。成膜材料有纤维素、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚砜、聚偏氯乙烯、聚丙烯腈、改性丙烯酸聚合物、交链的聚乙烯醇、磺化聚砜及聚砜酰胺等。是一种新型的化工单元操作，广泛应用于分离、浓缩、纯化各种生物制剂、药品和食品工业、血液处理、废水处理以及超纯水制备时的终端处理装置。

超滤技术

超滤（ultrafiltration，UF）技术是介于微滤和纳滤之间的一种膜分离技术，平均孔径为3~100 nm，具有净化、分离、浓缩溶液等功能。其截留机理主要包括膜的筛分作用和静电作用，过滤介质为超滤膜，在两侧压力差的驱动下，只有低分子量溶质和水能够通过超滤膜，从而达到净化、分离、浓缩的目的。超滤膜技术应用范围广泛，早使用的超滤膜是天然的动物脏器薄膜，初的超滤一直作为一项实验工作而没有得到发展，直到 20 世纪70 年代，超滤技术才进入工业应用的快速发展阶段。目前（2018年），超滤膜材料已从醋酸纤维素（CA）扩大到聚苯乙烯（PS）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（PES）和尼龙（PA）等，截留分子量从 103发展至 106。由于超滤具有设备简单 、占地面积小、相态不变、操作压力低、材料要求低、设备简单等特点，其应用范围也从研究领域迅速延伸至实际应用领域，如电子、医药、电泳漆、饮料、食品化工、医疗和废水处理及回收利用等。