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  濾膜的簡介

    濾膜，是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。濾膜是早開發(fā)的高分子分離膜之一，在60年代濾裝置就實現(xiàn)了工業(yè)化。

濾膜的工業(yè)應用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用濾膜進行了中草藥的濃縮提純。濾膜隨著技術的進步，其篩選功能將得到改進和加強，對社會的貢獻也將越來越大。

產(chǎn)品結構

　　濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業(yè)使用的濾膜一般為非對稱膜。濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

濾膜過濾

　　采用濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為濾膜過濾。濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。

工藝特點

　　以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，濾膜適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，或采用其他分離技術所完成的膠狀懸浮液的分離。濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是其重要的。孔的控制因素較多，如根據(jù)制膜時溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的濾膜。濾膜一般為高分子分離膜，用作濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。

濾膜的材料

簡介

　　聚丙烯腈。英文簡寫PAN。由單體丙烯腈經(jīng)自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀，密度為1.14~1.15g/cm ，加熱至220~300℃時并發(fā)生分解。

主要應用

　　聚丙烯腈主要用于制造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿制的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司于20世紀40年代研制成功純聚丙烯腈纖維（商品名為奧綸），因染色困難、易原纖化，一直未投入工業(yè)化生產(chǎn)。后來在聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上，腈綸才得以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。各個有不同的商品名，如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸，英國有考特爾，日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16～1.18克/厘米3，標準回潮率為1.0%～2.5%。纖維的特點是蓬松性和保暖性好，手感柔軟，并具有良好的耐氣候性和霉、蛀性能。主要用做人造纖維，俗稱人造羊毛；制毛線、針織物（純紡或與羊毛混紡）和機織物，尤其適宜作室內(nèi)裝飾布，如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料，例如PAN基炭。

濾膜的分類

概述

　　濾膜根據(jù)膜材料的不同，可分為無機膜和膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜。

膜

　　膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根據(jù)膜形狀的不同，可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維膜等。目前，市面上家用凈水器用的膜基本上都是中空纖維膜。

無機膜

　　無機膜中，陶瓷濾膜在家用凈水器中應用比較多。陶瓷膜壽命長，耐腐蝕，但出水有土味，影響口感。同時陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纖維濾膜由于其填充密度大，膜面積大，純水通量高，操作簡單等優(yōu)勢，被廣泛應用于家用凈水行業(yè)。

濾膜過濾原理

　　濾膜篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以濾膜為過濾介質(zhì)，在的壓力下，當原液流過膜表面時，濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過，而小細菌的體積都在0.02微米以上，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子物等被濾膜截留下來，從而實現(xiàn)了凈化過程。

　　在單位膜絲面積產(chǎn)水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產(chǎn)水量越多，

　　其計算公式為：

　　S內(nèi)=πdL×n

　　S外=πDL×n

　　其中：S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積，d為濾膜絲的內(nèi)徑；

　　S外為膜絲總外表面積，D為濾膜絲的外徑；

　　L為濾膜絲的長度；

　　n為濾膜絲的根數(shù)。

　　內(nèi)壓式和外壓式中空纖維濾膜

　　一支濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內(nèi)徑在0.6-6mm之間的濾膜稱為毛細管式濾膜，毛細管式濾膜因內(nèi)徑較大，不易被大顆粒物質(zhì)堵塞。應用領域

濾膜的清洗

　　膜須進行定期清洗，以保持的膜透過通量，并延長膜的壽命。清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理料液的性質(zhì)來確定。通常和反滲透相類似，即先以水力清洗，而后根據(jù)情況采用不同的化學洗滌劑進行清洗，例如對電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對水溶性涂料可以用“橋鍵”型溶劑。食品工業(yè)中蛋白質(zhì)沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的堿性去垢劑。膜表面由無機鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸、堿加以溶解。對于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進行機械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對于食品工業(yè)用膜還需進行處理（用NaOCL和H2O2等）。

濾設備及工作原理

濾設備，就是以濾膜為產(chǎn)品，利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動下，溶液中水、低分子、無機離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、大分子等大尺寸物質(zhì)被截留，從而篩分溶液中不同組分的目的?！?/p> 

　　濾設備以壓力為推動力，利用濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量（CWCO）一般為6000到50萬，孔徑為100nm（納米）。濾所用的膜為非對稱膜，其表面分離層平均孔徑約為10-200，能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒，所用操作壓差在0.1—0.5MPa。

濾膜技術在濾設備中的應用

　　濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降，板框過濾，真空轉(zhuǎn)鼓，離心分離，溶媒萃取，樹脂提純，炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作，無相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。

濾膜在家用機中的應用

　　一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用濾膜以壓力差為推動力的

家用濾凈水機

膜 過濾方法為濾膜過濾。濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，濾膜適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，或采用其他分離技術所完成的膠狀懸浮液的分離。濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是其重要的?？椎目刂埔蛩剌^多，如根據(jù)制膜時溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的濾膜。濾膜一般為高分子分離膜，用作濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的，它能將細小物體放行，而將個頭較大的截留下來?？墒牵犝f過能篩分子的篩子嗎？膜 －－這種篩子能將尺寸不等的分子篩分開來！那么，到底什么是濾膜呢？ 濾膜是一種具有“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭發(fā)絲的1‰！在膜的一側(cè)施以適當壓力，就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業(yè)使用的濾膜一般為非對稱膜。濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

　　在國外，濾主要應用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領域的廢水回用，作為反滲透的預處理。目前在國內(nèi)水工業(yè)市場，濾技術已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領域得到較多應用。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為濾膜技術開辟了廣闊的市場空間。目前在國外，已經(jīng)有很多自來水廠應用濾技術生產(chǎn)自來水，在國內(nèi)，由于資金等問題還沒有應用開來。但是隨著和地方飲用水標準的修訂以及新規(guī)范的，濾技術將被越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)《 21世紀中國水供求》分析，2010年后我國將開始進入嚴重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市供水的障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的途徑之一。因此濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。

工業(yè)中空纖纖濾膜參數(shù)

　　HM90-2

　　總長度：1210 中心距：962

　　直徑：90 活結直徑：DN32

　　膜絲材質(zhì)：聚丙烯PP、聚乙烯PE

　　殼體材質(zhì)：UPVC

　　膜絲直徑：外徑0.5mm 、 內(nèi)徑 0.4mm

　　過濾方式：內(nèi)壓式

　　膜面積（㎡）：16.8㎡

　　截留分子量（Dalton）：10000-100000 道爾頓

　　初始產(chǎn)水量(t/h)：≥ 1.6 t/h

　　自來水、井水設計產(chǎn)水量(t/h)：0.55-0.7 t/h

　　地表水設計產(chǎn)水量（t/h）：0.4-0.55 t/h

　　中水設計產(chǎn)水量（t/h）：0.34-0.4 t/h

　　原水濁度要求：< 100 NTU

　　產(chǎn)水SDI值：< 2

　　產(chǎn)水濁度：<0.2 NTU

　　TOC去除率：5-40%

　　>0.2um顆粒去除率：100%（截留分子量80000道爾頓條件下）

　　大腸桿菌群去除率： 每100ml 水樣中未發(fā)現(xiàn)

　　進水壓力： 0.5 Mpa

　　跨膜壓降：0.2 Mpa

　　建議運行壓降：0.06-0.1Mpa

　　操作溫度： 5-45℃

　　適用PH值：1-14

　　運行模式：全量過濾或錯流過濾

濾膜的保存

　　濾膜沒有使用前一般都是浸入保護液中進行密封保存以濕態(tài)膜脫水后產(chǎn)生收縮，膜孔變小，使膜結構破壞，水通量下降。

　　一、短期保存：濾膜如暫停使用時（少于10天時間）應對濾膜反沖洗，在反沖洗水中加入15ppm（ml/L）的HY-240劑后再將濾膜的進水閥、排放閥和調(diào)節(jié)閥關閉，保持濾膜的密封和作用。

　　二、長期保存：濾膜如長期停止使用時（過10天），先對濾膜進行反沖洗，然后在濾膜內(nèi)注入HY-310保護液后密封保存（是RO水）。