微濾膜分離技術
微(wei)濾膜若(ruo)從1907年Bechhold制(zhi)(zhi)得系列化多孔(kong)火棉膠膜問(wen)世算起,至今有(you)近(jin)百年歷(li)史。而微(wei)孔(kong)膜的(de)(de)廣泛(fan)應用是從二戰之(zhi)后開(kai)始(shi)的(de)(de),最(zui)初(chu)只有(you)CN膜,隨著聚(ju)合(he)物(wu)材料的(de)(de)開(kai)發,成膜機理的(de)(de)研究(jiu)和制(zhi)(zhi)膜技術的(de)(de)進步。
我國MF研究始于70年(nian)代初,開(kai)始以CA-CN膜(mo)片為(wei)主,于80年(nian)代相(xiang)繼開(kai)發成功(gong)CA、CA-CTA、PS、PAN、PVDF、尼龍等(deng)膜(mo)片,并(bing)進而開(kai)發出褶筒式濾芯(xin);開(kai)發了控制拉伸致孔(kong)的PP、PE和PTFE 膜(mo);也開(kai)發出聚酯和聚碳(tan)酸酯的核徑跡微孔(kong)膜(mo),多(duo)通道無機微孔(kong)膜(mo)也實現(xian)產業(ye)化 。并(bing)在醫(yi)藥、飲(yin)(yin)料、飲(yin)(yin)用(yong)水、食品、電子、石油化工、分(fen)析檢測和環(huan)保等(deng)領域有較廣泛的應用(yong)。
與國外水(shui)平相比,常(chang)規微濾膜(mo)的性能(neng)和(he)(he)國外同類產(chan)品的性能(neng)基本一致,折疊式濾芯在許(xu)多(duo)場合替代了進口產(chan)品,但(dan)在錯(cuo)流式微濾膜(mo)和(he)(he)組器技術及(ji)其在工程中的應用等(deng)方(fang)面(mian),仍落(luo)后于(yu)國外,這就抑制了微濾技術在較(jiao)高濁度(du)水(shui)質(zhi)深度(du)處理中的應用。
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工作原理
一般認為MF的分離(li)機理(li)為篩分機理(li),膜的物理(li)結構(gou)起(qi)決定作用。此外,吸附和(he)電(dian)性能等(deng)因素對(dui)截留率也有影響。其有效分離(li)范圍(wei)為0.1-10μm的粒(li)子,操作靜壓差為0.01-0.2MPa。微孔濾膜的截留機理(li)因其結構(gou)上的差異(yi)而(er)不盡相同(tong)。
(a)在膜的(de)表面層截留; (b)在膜內部的(de)網絡中截留
微濾能(neng)截留(liu)0.1~1微米(mi)之間的(de)(de)顆粒(li),微濾膜允許大(da)分(fen)子有機物和溶解性固體(無機鹽(yan))等通過,但(dan)能(neng)阻擋住(zhu)懸浮物、細菌、部分(fen)病毒及大(da)尺(chi)度的(de)(de)膠體的(de)(de)透過,微濾膜兩側(ce)的(de)(de)運行壓(ya)差(cha)(有效推動力)一(yi)般為0.7bar。
微濾膜過濾技術特點
(1)微濾膜膜內孔徑(jing)是(shi)比較均勻的(de)貫穿孔,孔隙率占(zhan)總體(ti)積的(de)70%~80%,能(neng)將(jiang)液體(ti)中大于額定孔徑(jing)的(de)微粒全(quan)部(bu)攔截,過(guo)濾速度快。
(2)微濾(lv)膜(mo)是(shi)均(jun)一連(lian)續的高分子(zi)多孔(kong)體(ti),具有(you)良好(hao)的化學穩定性,無纖維和碎屑脫落,不會重新產生微粒影(ying)響(xiang)濾(lv)出水(shui)的水(shui)質(zhi)。
(3)微(wei)(wei)濾(lv)膜過(guo)濾(lv)中不(bu)會(hui)因壓力升高導(dao)致大于孔徑的微(wei)(wei)粒穿過(guo)微(wei)(wei)濾(lv)膜。即(ji)使壓力波(bo)動也(ye)不(bu)會(hui)影響過(guo)濾(lv)效果(guo)。
(4)使(shi)用微(wei)濾膜處理廢水(shui)與(yu)其(qi)他(ta)方法相(xiang)比,不需要投加(jia)特殊(shu)的水(shui)處理藥劑,占地面積(ji)小,操作簡便,系統運行穩定可(ke)靠,易(yi)于控制、維修,處理效率高。
(5)由于(yu)微濾膜(mo)(mo)近似于(yu)多層疊(die)置篩網,截(jie)留作(zuo)用(yong)限制在(zai)膜(mo)(mo)的表面,極易被少量與膜(mo)(mo)孔徑大小相仿的微粒或膠體顆粒堵塞。如(ru)采用(yong)正交流結構的膜(mo)(mo)元(yuan)件,由于(yu)其具有連(lian)續自清洗(xi)的特性,可以較好地解決(jue)這一缺陷。
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根據膜材料的不同,可以分為:
1) 燒結金屬微孔濾(lv)膜(如(ru)不銹(xiu)鋼);
2) 無(wu)機微孔(kong)濾(lv)膜(如氧(yang)化鋁(lv)、玻璃、二氧(yang)化硅等);
3) 有機高分子(zi)微孔濾膜(如聚(ju)乙烯(xi)、聚(ju)砜、聚(ju)酰(xian)胺、醋酸纖(xian)維素等)。
工業應用
1) 除去水中的細菌和其它微粒;
2) 除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質等多種溶液中的菌體;
3) 除(chu)去飲料、酒類、醬油、醋(cu)等食(shi)品中的(de)懸濁(zhuo)物、微生物和異(yi)味雜質(zhi)。

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