超滤装置(超滤器)
一、超滤膜装置原理
超滤系统是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时,小分子溶质透过膜(称为超滤液),而大分子物质则被截留,使原液中大分子浓度逐渐提高(称为浓缩液),从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的,超滤与所有常规过滤及微孔过滤(均为静态过滤)不同,一是超滤分离径小,几乎能截留溶液中所有细菌、病毒及胶体微粒,蛋白质、大分子有机物。二是整个过滤过程在动态下进行,溶剂仅获得部分的分离。进入超滤组件的原料液,在膜两侧压力差的推动下,部分透过膜成为超滤液,其余则成为浓缩液不断流出,使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚。过滤速率在稳定状态下可达到一平衡值而不致连续衰减,整个过程可长期持续。
二、超滤系统特点
超滤设备特点、占地少、膜面积大、设备结构紧凑、安装、维护简单、能耗低、性能稳定。超滤是一种膜分离技术,其主件为超滤膜,用于溶液中物质大分子级别的分离,超滤过程是以膜两侧压力差为动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为0.1Mpa-0,25Mpa,分离孔径1μm-0.1μm截留分子量500-1000000左右。
超滤在常温低压下进行,能耗低、不需加热、不需加药即可达到分离、浓缩、分离、纯化分级的目的。超滤装置操作简单,启动快,易于维护,容易控制。它既可以单独使用,也可以用作反渗透设备进水的预处理及高纯水的终端的精处理。
超滤系统应用领域:食品、饮料、饮用水、矿泉水过滤;奶酪制备、乳清分离、蔗糖提纯及植物蛋白处理;医药行业工艺浓缩、提纯;酶制剂和微生物的分离和提取;涂装、电泳漆、电镀废水处理等。
三、与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:
1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。