超濾膜一般由高分子材料制成的,是一種用于超濾過程中的人工透膜,可以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,屬于非對稱性膜類型。孔密度約10cm,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。
1、超濾膜的特點
1)超濾分離過程能耗小,分離過程不發生化學反應,不發生相變:
2)分離過程是在常溫下進行;
3)分離過程是以壓力或濃度為推動力,設備和工藝流程簡單,沒有大量轉動設備,易于操作管理,維修和安全;
4)采用標準模塊化設計,分離過程易于放大:
5)應用范圍廣,凡是分離物質的尺寸在0.005~0.2微米都可以采用膜分離技術;
6)超濾的篩分孔徑小,幾乎完全去除溶液中的細菌,微生物,熱源,病毒,大分子有機物和膠體顆粒:
7)能否有效分離取決于超濾膜的孔徑大小和溶質粒子的尺寸,結構形狀。與溶液的化學性質(如 pH ,電性)成份以及膜表面結構,電性和化學性質(親水性,疏水性)有關:
8)整個過程在動態下進行,無濾餅形成。
9)配合絮凝劑,其出水的顆粒粒徑可以控制在2um左右
2、超濾膜過濾方式
超濾可分為靜態過濾(死端過濾)和動態過濾(錯流過濾)兩種。在死端過濾中,所有的截留物都沉積在膜表面上,形成隨時間而增厚的濾餅。
與其相反,在錯流過濾中,進料流體與膜表面是平行的,微粒會在膜表面上趁機而形成覆蓋層。到那時溢流流體會抑制覆蓋層的厚度,從而使透過液趨于穩定。
3、超濾膜材料類型
1)膜材料
超濾膜通常使用的材料是高分子聚合物。包括:聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、 聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。
2)膜材料的化學性能
PVDF 較為突出的特點就是出眾的抗氧化性能。材料的化學穩定性是決定膜在酸堿,氧 化劑,微生物等作用下的壽命。化學穩定性還直接關系到膜進行化學清洗時可以采用的方法和清洗強度。聚偏氟乙烯的化學穩定性是目前通用膜材料中化學穩定性較為優異的一種材料,其耐受氧化劑的能力是常用膜材料如聚醚砜,聚砜的10倍左右。因此對于微生物污 染造成的膜堵塞,非常適合大量使用氧化劑清洗來恢復膜通量的膜分離過程。
4、超濾膜應用領域
1)市政領域(涉及到污水、飲用水、回用水等);
2)工業水領域;
3)海水淡化;
4)食品、醫藥行業;
5)化工廢水;
6)印染廢水。