超滤、微滤、纳滤、反渗透解析 .pdfVIP

超滤、微滤、纳滤、反渗透

2010-05-1019:40:03|分类:设备与仪器资料|标签:|字号大中小订阅

微滤(MF:又称为微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛分过程,在静压差

作用下滤除0.1-10μm的微粒,操作压力为0.7-7bar,原料液在压差作用下,其中水(溶

剂透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,从而实现原料

液中的微粒与溶剂的分离。微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用,决定膜的分离

效果是膜的

物理结构,孔的形状和大小。

能截留0.1-1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐等通过,

但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤

膜的运行压力一般为0.7-7bar。

超滤(UF:是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分

过程。超滤同反渗透技术类似,是以压力为推动力的膜分离技术。在从反渗透到电

微滤的分离范围的谱图中,居于纳滤(NF与微滤(MF之间,截留分子量范围为50-

500000道尔顿,相应膜孔径大

小的近似值为50—1000A。

能截留0.002-0.1微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和

溶解性固体(无机盐等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用

于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行

压力一般1-7bar。

纳滤(NF:纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下具有

较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质,也可脱除无机盐的重要原因。目

前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜,纳

滤膜有如下特点:

1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子,故被命名为“纳滤

膜”,截留物相对分子质量为200-1000;

2、NF膜对二价或高价离子,特别是阴离子的截留率比较高,可大

于98%,而对一价离子的截留率一般低于90%;

3、NF膜的操作压力低,一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa;

4、NF膜多数为荷电膜,因此,其截留特性不仅取决于膜孔大小,

而且还有膜静电作用。

能截留纳米级(0.001微米的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间,

其截留有机物的分子量约为200-800MW左右,截留溶解盐类的能力为20%-98%之

间,对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,纳滤一般用于去除地表水中的有机物

和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐,在食品和医药生产中有用物质的

提取、浓缩。

纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。

反渗透(RO:最早应用的反渗透膜醋酸纤维素和芳香聚酰胺非对称膜是按照海水

和苦咸水除盐要求开发的,对NaCl的截留率高达99.5%以上,操作压力高达10.5Mpa,

称之为高压RO,以后开发的一些高压RO复合膜使海水反渗透除盐的操作压力可降

至6.5Mpa,1995年以后开发的低压RO膜可在1.4-2Mpa下进行苦咸水除盐,对Nacl

的截流率仍高

达99%以上。

是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的

有机物,同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给

水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过

程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸

水的12bar到海水的70bar。

反渗透是目前最精密的液体过滤技术,反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分

子量大于100的有机物起截留作用,另一方面,水分子可以自由的透过反渗透膜,典型

的可溶性盐的脱除率为95~99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi到海

水时的69bar(1,000psi。

纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃的杂质和分子量大于200~400的有机物,溶解性固

体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或

CaCl2脱除率为20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4脱除率较

高,为90~98%。

超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米的大分子有分离作用。所有的溶解性

盐和小分子能透过超滤膜,可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机

物。多数超滤膜的截