超濾膜技術(shù)在污水處理的應(yīng)用

超濾技術(shù)簡(jiǎn)介

超濾（Ultrafiltration）技術(shù)，又被稱(chēng)為錯(cuò)流過(guò)濾（Cross Filtration），是一種高效的膜濾法。它能夠在常溫條件下，通過(guò)施加一定的壓力和流量，利用特殊的膜結(jié)構(gòu)，以錯(cuò)流方式從周?chē)形⒘５慕橘|(zhì)中分離出尺寸為10～100A的微粒。這個(gè)尺寸范圍內(nèi)的微粒，通常指的是液體中的溶質(zhì)。在過(guò)濾過(guò)程中，溶劑及小分子物質(zhì)能夠順利通過(guò)膜孔，而大分子物質(zhì)和微粒子，例如蛋白質(zhì)、水溶性高聚物以及細(xì)菌等，則被濾膜有效地阻留。這樣，超濾技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)分離、分級(jí)、純化以及濃縮等多種目的。

? 超濾的優(yōu)勢(shì)和局限性

與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾技術(shù)展現(xiàn)出諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：首先，其過(guò)濾過(guò)程在常溫下進(jìn)行，條件溫和且無(wú)成分破壞，非常適合對(duì)熱敏感的物質(zhì)如藥物、酶和果汁等進(jìn)行分離、分級(jí)、濃縮與富集。其次，超濾無(wú)需加熱或發(fā)生相變化，節(jié)能環(huán)保且無(wú)需添加化學(xué)試劑，是一種綠色的分離技術(shù)。此外，該技術(shù)分離效率高，能有效回收稀溶液中的微量成分并濃縮低濃度溶液。再者，超濾過(guò)程僅以壓力為動(dòng)力，使得分離裝置簡(jiǎn)單、流程短、操作便捷且易于控制維護(hù)。

然而，超濾技術(shù)也存在一定的局限性。例如，它無(wú)法直接得到干粉制劑，且對(duì)于蛋白質(zhì)溶液的濃縮效果通常只能達(dá)到10～50％。此外，由于濃度極化現(xiàn)象的影響，超濾速度可能會(huì)逐漸減慢。

? 超濾技術(shù)的原理

超濾技術(shù)，也被稱(chēng)為超過(guò)濾，其核心原理在于能夠截留水中膠體大小的顆粒，同時(shí)允許水和低分子量的溶質(zhì)透過(guò)膜材料。這種技術(shù)的機(jī)理綜合了膜表面的機(jī)械篩分作用、膜孔的阻滯效應(yīng)以及膜表面和膜孔的吸附作用，其中篩濾作用占據(jù)主導(dǎo)地位。

02超濾裝置和工藝參數(shù)

? 超濾裝置類(lèi)型

超濾裝置是超濾技術(shù)的核心組成部分，其類(lèi)型多樣，包括板框式、管式、卷式以及中空纖維式等，這與反滲透裝置的構(gòu)造有些相似。

? Ⅰ板框式超濾裝置

該裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，能夠在廣泛的壓力范圍內(nèi)持續(xù)工作。其流道間隙大小可靈活調(diào)整，有效防止雜物堵塞。此外，該裝置的可拆性使得清洗過(guò)程變得簡(jiǎn)便易行，同時(shí)，通過(guò)增減膜及支撐板的數(shù)量，可以輕松應(yīng)對(duì)不同水量處理需求。

? Ⅱ管式超濾裝置

此類(lèi)裝置的原液流道截留面積較大，減少了堵塞的可能性。同時(shí)，膜面的清洗也相對(duì)容易，既支持化學(xué)清洗也支持擦洗操作。

? Ⅲ卷式超濾裝置

卷式超濾裝置具有單位體積內(nèi)有效膜面積大的優(yōu)勢(shì)，水在膜表面的流動(dòng)狀態(tài)良好，結(jié)構(gòu)緊湊且占地面積較小。

? Ⅳ中空纖維式超濾裝置

中空纖維式超濾裝置以其單位體積內(nèi)**的有效膜面積和高效率而著稱(chēng)，同時(shí)占地面積也相對(duì)較小。

? 中空纖維超濾

中空纖維超濾以其高效、大膜面積、緊湊結(jié)構(gòu)及難清洗等特點(diǎn)為顯著特色。中空纖維無(wú)需支撐物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。但需要注意的是，其膜的清洗相對(duì)困難，僅能通過(guò)水力沖洗或化學(xué)清洗完成。

? 超濾工藝參數(shù)

超濾工藝涉及多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，包括膜通量、膜清洗以及膜壽命。在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，超濾膜的適宜膜通量范圍為1～500L/m2h。為了保持膜的性能并延長(zhǎng)其使用壽命，必須定期對(duì)膜進(jìn)行清洗。膜通量受到多種因素的影響，如進(jìn)水流速、操作壓力、水溫、進(jìn)水濃度以及原水的預(yù)處理效果等。

03超濾技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

? 在廢水處理中的應(yīng)用

超濾技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的廢水處理，如汽車(chē)制造行業(yè)的噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業(yè)廢水，能夠有效去除水中的大分子及顆粒。

? 凈水器行業(yè)應(yīng)用

凈水器行業(yè)是超濾技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。家用超濾凈水器已成為市場(chǎng)上備受推崇的凈水產(chǎn)品，其核心部件正是超濾膜。