工作原理:
超濾是一種以篩分為分離原理,以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi), 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)。可廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉(zhuǎn)化,常溫下操作,對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜,并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能,能在60℃ 以下,pH為2-13的條件下*連續(xù)使用。
超濾膜的分類:
超濾膜按結(jié)構(gòu)型式分為板框式(板式)、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結(jié)構(gòu)。其中,中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中zui為成熟與*的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm,內(nèi)徑0.3-1.4mm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動,分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程,被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面,可*連續(xù)運行。
超濾設(shè)備工藝流程:
超濾設(shè)備是圍繞超濾膜而組織成的一套水處理系統(tǒng),一套完整的超濾系統(tǒng)分別由預(yù)處理部分、超濾主機(膜過濾部分)、后處理部分共同組成。
流程:原液-儲罐-加壓泵-精密過濾器-中空超濾設(shè)備-儲液罐-反洗水箱-反洗泵。
1、預(yù)處理常常由石英沙過濾裝置,活性碳過濾裝置,精密過濾裝置組成,直飲水設(shè)備的沙罐及碳罐大都采用不銹鋼產(chǎn)品,保證用水衛(wèi)生,主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物,色素、異味、生化有機物,降低水的余氨值及農(nóng)藥污染等有害的物質(zhì)。如果原水中鈣鎂離子含量較高時,還需增加軟水裝置,主要目的在于保護后級的反滲透膜不受大顆粒物質(zhì)的破壞,從而延長反透膜的使用壽命。
2、超濾主機主要由增壓泵,膜殼,反滲透膜,控制電路等組成,是整個水處理系統(tǒng)中的核心部分,產(chǎn)水水質(zhì)的好壞zui主要也取決該部分。
3、后處理部分主要是對超濾主機制取的純水作進一步的處理,超濾設(shè)備用來制備礦泉水必須配備后置殺菌裝置,例如紫外線殺菌燈或者臭氧發(fā)生器,從而使制備出來的水可以直接飲用。
超濾技術(shù)的應(yīng)用:
◆礦泉水:在礦泉水制造中,應(yīng)用超濾技術(shù),在工程設(shè)計中,將根據(jù)礦泉水的水源水質(zhì)分析報告,針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設(shè)計超濾設(shè)計。
◆食品:乳制品、果汁、酒、調(diào)味品等食品的生產(chǎn)中逐步采用超濾技術(shù),如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質(zhì)的去除等,醬油、醋中細菌的脫除,較傳統(tǒng)方法顯示出經(jīng)濟、可靠、保證質(zhì)量等優(yōu)點。
◆醫(yī)藥:在醫(yī)藥和生物化工生產(chǎn)中,常需要對熱敏性物質(zhì)進行分離提純,超濾技術(shù)對此顯示其突出的優(yōu)點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體物質(zhì),很多情況下可以用超濾來分離,使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。
◆純水、超純水:工業(yè)用水的初級純化,純水超純水制備RO預(yù)處理,純水、超純水終端處理。
◆環(huán)保:工業(yè)廢水深度處理,城市中水回用系統(tǒng),電泳漆、油品的回收。
◆發(fā)酵:生化發(fā)酵液分離與精制、酶的濃縮與精制、糖及*澄清過濾。
超濾設(shè)備的優(yōu)點:
A.超濾膜元件采用世界膜公司產(chǎn)品,確保了客戶得到目前世界上的有機膜元件,從而確保截留性能和膜通量。
B.系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,可實現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
C.處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài),特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,*避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
D.系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,設(shè)備運行費用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
E.系統(tǒng)工藝設(shè)計*,集成化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
F.系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥,現(xiàn)場清潔衛(wèi)生,滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。
G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設(shè)計,結(jié)合*的控制軟件,現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù),避免人工誤操作,多方位確保系統(tǒng)*穩(wěn)定運行。
中空纖維超濾膜在使用中應(yīng)注意事項:
A.過濾系統(tǒng)要定期滅菌。 超濾膜可以截留細菌,但不可以殺死細菌,截留率再好的超濾膜也不能*保證干凈區(qū)不長一個細菌,有細菌就可能大量繁殖。直接影響到透過水質(zhì),譬如有的礦泉水成品中出現(xiàn)半透明絲狀白色絮狀的霉菌團,主要是系統(tǒng)被霉菌污染所致。因此,必須定期對周轉(zhuǎn)環(huán)境及過濾系統(tǒng)進行定期滅菌,滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定,對于城市普通自來水而言,夏季7~10天,冬季30~40天,春秋季20~30天。地表水作為供給水源時,滅菌周期更短。滅菌藥品可用500~1000mg/L次氯酸鈉溶液或1%過氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時即可。
B.由于每根超濾組件在出廠前加入保護液,使用前要*沖洗組件中的保護液,先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時,然后再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時,無論低壓還是高壓沖洗時,系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開。在使用產(chǎn)水時,應(yīng)檢查并確認產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑。
C.超濾組件要輕拿輕放,并注意保護,由于超濾組件是精密器材,所以在使用安裝時要小心,要輕拿輕放,更不能甩壞。組件若停用,要先用清水沖洗干凈后,加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌,并密封好。如冬天組件還要進行防凍處理,否則組件可能報廢。