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    超濾系統的評價指標

    來源:水處理技術中心   作者:中藍  時間:2015-08-25  瀏覽:次

      針對一個超濾系統,如何評價它,是我們要關注的問題。有很多的技術指標從不同的角度來衡量和評價一個超濾系統,現選取部分定義如下。
      1 泡點測試Bubble point test[BP] 泡點是用來測試監控膜性能及膜組件完整性的一種常用方法,泡點是指膜完全浸潤并浸泡在液體中,從膜的一邊加以一定壓力的氣體,從膜的另一邊開始出現連續氣泡時的最低壓力。泡點測試也常常被用來檢測膜的最大孔徑。
      2 錯流過濾cross-flow filtration 指進水平行膜表面流動,透水垂直于進水流動方向透過膜,被截留物質富集于剩余水中,沿進水流動方向排出組件,返回進水箱,與原水合并循環返回超濾系統。循環水量越大,錯流切速越高,膜表面截留物質覆蓋層越薄,膜的污堵越輕。
      3 死端(全流)過濾Dead-end filtration 指原料以垂直膜表面的方式透過膜流動,并全部透過膜得產水,水中的污染物被膜截留而沉積于膜表面。
      4 原水 feed 進入超濾系統的液體,還沒有透過超濾膜。
      5 超濾Ultra-filtration[UF] 液體通過超濾膜將其中的固體顆粒以及不同粒徑的物質截留分離的過程。
      6 透量/通量Flux 一般用來表示水等液體透過膜的速率,通常表示為每平米膜過濾面積每小時透過水等液體的體積(如3 2m /m .h)。
      7 污染Fouling 被膜截留而沉積在膜表面的固體物質。污染常常導致膜透量的衰減。通常需要采用化學清洗的方法清除膜表面的污染物,恢復膜的透量。
      8 疏水性(憎水性)Hydrophobic 膜材料的對水的排斥特性,疏水性膜材料具有很低的吸水性能,因此在表面水常成顆粒狀。
      9 親水性Hydrophilic 親水性膜材料對水有較強的吸引力,它們的表面很自然的具有潤濕的化學特性。
      10 跨(透)膜壓差Trans-membrane Pressure[TMP] 表示水透過膜的實際所需的驅動壓力,計算為原水側的平均壓力與產水側平均壓力的差,即:跨膜壓差=(P進+P濃)/2-P產
      11 透膜流量Trans-membrane flow[TMF] 證明膜流量特性的單位。定義為液體在一定時間內透過膜的初始體積,與膜的過濾面積和跨膜壓差相關,一般表述單位為:ml/min cm2 bar
      12 切割分子量Molecular Weight Cut Off 超濾膜的孔徑通常用它截留物質的分子量大小來定義,將能截留 90%的物質的分子量為膜的切割分子量。通常用典型的已知分子量的球形分子如葡萄糖、蔗糖、桿菌肽、肌紅蛋白、胃蛋白酶、球蛋白等作基準物進行此種測定。
      13 反洗Back flush 將超濾透過液從膜絲外側(產水側)在一定壓力作用下流向膜絲內側(原水側)
      14 回收率Recovery 單位時間超濾凈產水量(去處反洗所需用水)與總原水量的百分比R%=凈產水量/總原水量×100
      15 濃差極化Concentration Polarization 引起被截留的懸浮物在膜表面聚集的現象。通常提高膜絲表面液體的切向流速可以有效降低濃差極化的現象
      如何確定一個貴單位所需超濾系統的性能參數
      當您要選擇一套適合的超濾系統時,對于不深入了解上述技術參數的其他行業專家,顯然需要擁有更多經驗的設備廠商支持。公司與中科院合作,共同研發、制造超濾膜,其產品已經達到國際領先水平。這更是許多傳統的設備廠商和工程公司所不具備的。
      一、超濾系統的技術優勢
      相對于反滲透膜和氣體分離膜等其它膜分離技術,超濾的分離過程具有以下幾個顯著特點:
      1、在常溫下和低壓下進行分離,因而能耗低,從而使設備的運行費用低。
      2、設備體積小,結構簡單,故投資費用低。
      3、超濾分離過程只是簡單的加壓輸送液體,工藝流程簡單,易于操作管理。
      4、超濾膜是由高分子材料制成的均勻連續體,純物理方法過濾,物質在分離過程中不發生質的變化。并且在使用過程中不會有任何雜質脫落,保證超濾液的純凈。
      超濾系統在使用過程中也具有顯著的優勢,總結如下:
      (1)、多組交替運行,連續反沖
      (2)、大流量錯流,污染均化
      (3)、反沖加藥,抑制污染
      (4)、化學藥洗,及時恢復
      (5)、反沖水回用,節約用水
      (6)、易于自動控制,直觀高效
      以上特點決定了超濾膜的的應用非常廣泛,從普通家用飲水的凈化到高新技術領域都有大規模的應用,因而超濾膜分離技術是一種具有廣闊發展前景的膜法分離技術。
      超濾系統工藝流程
      在膜法分離技術中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過濾膜稱為超濾膜,即0.002-0.1um之間,而一般膠體體積均≥0.1um,乳膠≥0.5um,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2um,懸浮物、微粒子等體積≥5um,因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質。
      超濾系統選型指導
      1.超濾的基本形式及應用范圍
      從結構來劃分為:板框式、管式、卷式和中空纖維式四種;從膜的致密層(分離層)是在中空纖維的內表面或者外表面來劃分為:內壓式、外壓式及內外壓三類從操作方式來劃分為:死端、錯流和部分錯流三類;從運行方式上分為:恒壓、恒流及變壓流三種方式。
      形式應用領域
      板框式廢水回用,食品、化工及醫藥方面的濃縮或提純等
      管式食品、化工及醫藥方面的濃縮或提純等
      卷式電泳漆回用等
      中空纖維廢水回用、地表水處理、反滲透預處理等
      2. 內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
      a.內壓式:即原液先進入中空絲內部,經壓力差驅動,沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液,濃縮液則留在中空絲的內部,由另一端流出。
      其中環氧樹脂端封的作用是在中空纖維膜絲的端頭密封住膜絲之間的間隙,從而使原液與透過液分離,防止原液不經過膜絲過濾而直接滲入到透過液中。
      b.外壓式中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液,而截留的物質則匯集在中空絲的外部。
      c.全量過濾和錯流過濾方式
      中空纖維超濾膜的過濾方式主要分為全量過濾和錯流過濾兩種。
      全量過濾方式是指原液中的水分子全部滲透過超濾膜,沒有濃縮液流出。
      而錯流過濾方式則是在過濾的過程中有一部分的濃縮液體從超濾膜的另一端排掉。

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