微滤(Microfiltration)1.定义微滤又称微孔过滤,是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa的压力推动下,截留溶液中的沙砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。2.原理微滤的过滤原理有3种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1~10um的离子,操作静压差为0.01~0.2MPa。根据微粒在微滤过程中的截留位置,可分为3种截留机制:筛分、吸附及架桥,原理如下:①筛分:微孔滤膜拦截比膜孔径大或膜孔径相当的微粒,又称机械截留;②吸附:微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。微粒尺寸小于膜孔的也可被截留。③架桥:微滤互相堆积推挤,导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中,以此完成截留。3.特点微滤能截留0.1~1um之间的颗粒,微滤膜允许大分子和无机盐等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar(1bar=100KPa)。4.发展历程微滤技术是从19世纪初开始的,是膜分离技术中最早产业化的一种。中国是20世纪80年代初期才起步,与国外水平比,中国的常规微滤膜的性能和国外同类产品的性能基本一致,折叠式滤芯在许多场合替代了进口产品,但在错流式微滤膜和组器技术及其在工程中的应用等方面,仍落后于国外,抑制了微滤技术在较高浊度水质深度处理中的应用。5.应用领域①水处理行业:水中悬浮物,微小粒子和细菌的去除;②电子行业:半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理;③制药行业:医用纯水除菌、除热原,药物除菌;④食品行业:饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除;⑤化学工业:各种化学品的过滤澄清。6.分类微滤操作过程分死端过滤和错流过滤两种模式。①死端过滤:在压力推动下,料液流动方向与膜表面垂直的过滤方式。又称全量过滤,直流过滤。特点:容积和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜,大于膜孔的溶质粒子被截留,通常堆积在膜表面。随着时间的增加,膜面积堆积的颗粒越来越多,膜的渗透性将下降,这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。②错流过滤:在压力推动下,料液流动方向与膜表面平行的过滤方式。特点:料液沿膜表面流动,对膜表面截留物产生剪切力,使其部分返回主体流中,从而减轻了膜污染。膜透过速度也能在相对长的一段时间保持在一个较高的水平。7.所需器材最主要是微滤膜。微滤膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等又可组成滤芯。滤芯有折叠滤芯、熔喷滤芯等。在工业应用中,把微滤设备与一些配套的辅助设备有机结合起来,即组装成一个独立的微滤系统,如连续微滤系统。决定膜分离效果的是膜的物理结构,空的形状和大小。微孔膜的规格有十多种,孔径从14um至0.025um,膜厚120~150um。根据微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属、烧结金属(如不锈钢)、氧化铝、玻璃、二氧化硅等。其操作压力在0.01~0.2MPa。超滤1.定义超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而大分子物质得到了部分的纯化。2.原理纳滤反渗透电驱动膜MBR