溶液分離 超濾設備
超濾技術(shù)是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進行選擇性分離。當液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時,小分子透過膜(稱為超濾液),而物質(zhì)則被截留,使原液中大分子濃度逐漸提高(稱為濃縮液),從而實現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。電泳漆經(jīng)過過濾,高分子樹脂分子和色漿被截留,水份和小分子物質(zhì)則透過,從而達到凈化電泳漆、脫去水份的功效。
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質(zhì),膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留,從而達到凈化和分離的目的。
超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的與除濁,的除熱原以及食品及制濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用[1] 。
超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊,一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米,截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米,截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米,或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應該定義為微濾膜或精濾膜。
一般用于水處理的超濾膜標稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton,而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、和除熱源等領(lǐng)域。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細管和管式。目前市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細管式為主,個別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。中空纖維超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求,因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時,膜表面液體的流速極不均勻,影響膜表面的沖洗效果,因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。