UF超濾膜

隨著環(huán)境污染治理日益受到重視，工業(yè)廢水與城市污水處理已進(jìn)一步向深度處理發(fā)展，中水工程已提到議事日程。超濾深度凈化與利用生物技術(shù)與超濾技術(shù)結(jié)合的膜生物反應(yīng)器已在城市污水和工業(yè)廢水處理開始得到應(yīng)用。我國超濾技術(shù)發(fā)展的一個新的起點(diǎn)將為廢水處理的工業(yè)應(yīng)用。廢水處理較凈水工業(yè)應(yīng)用有較大的難度，并且缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此在膜組件的生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)還需做不少工作。目前耐污染粗毛細(xì)管狀的超濾膜在初步應(yīng)用中已取得良好的效果。

a、制水工業(yè)

①超純水、純凈水制備中作為反滲透的預(yù)處理。預(yù)處理水質(zhì)SDI可達(dá)到0～1;

②海水淡化中的預(yù)處理去除懸浮物、微粒、細(xì)菌和藻類，大大延長了反滲透脫鹽膜的使用壽命;

③用UF超濾膜制備自來水，較常用的預(yù)處理方法水質(zhì)高，工藝簡單，占地面積小;

④飲用水的深度凈化，用城市自來水或可以飲用的原水進(jìn)一步凈化達(dá)到國家飲用凈水的標(biāo)準(zhǔn)，可以提供直飲水源;

⑤礦泉水的凈化，天然礦泉水經(jīng)超濾凈化不改變微量元素成分，同時達(dá)到可以直接飲用的目的。

b、無菌液體食品制造

①低度酒的除濁;

②果酒、啤酒、黃酒的精制;

③液體調(diào)料的精制;

④飲料的凈化。

c、醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用

①血液超濾凈化;

②口服液凈化處理;

③針劑大輸液除熱原。

2、濃縮功能的應(yīng)用：

a、食品發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用

①酶制劑的濃縮;

②蛋白質(zhì)的濃縮，大豆蛋白及卵蛋白的濃縮。

b、乳品工業(yè)的應(yīng)用

濃縮牛乳和從乳清中回收乳清蛋白等。

c、醫(yī)療方面的應(yīng)用

①腹水超濾濃縮;

②血液過濾。

d、在生物制劑方面應(yīng)用

①生物制劑如鉤端螺旋體、乙肝疫苗、胸腺素、人體生長激素的濃縮分離;

②人血清白蛋白的濃縮分離。?

UF超濾膜的主要結(jié)構(gòu)可以分為對稱和非對稱兩種。泳池水凈化一般采用非對稱膜元件，通過壓力差推動膜過濾，可以有效的去除水質(zhì)中的雜質(zhì)和細(xì)菌。UF超濾膜的孔徑在0.001～0.02μm之間，所以經(jīng)它處理過的水質(zhì)完全能夠滿足游泳用水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，在使用過程中要注意對膜的清洗和維護(hù)，因?yàn)槟さ目讖綐O小，容易造成堵塞和細(xì)菌的滋生。如果不對其進(jìn)行定期清理，則會影響最終的水質(zhì)處理效果，并縮到了膜的使用壽命。

1、 電子行業(yè)：半導(dǎo)體工業(yè)超純水設(shè)備、集成電路清洗用水處理設(shè)備;

2、 制藥行業(yè)：醫(yī)用純水、藥物濃縮分離;

3、 水處理工程：純凈水制備、飲用水凈化、反滲透裝置;

4、 食品行業(yè)：果汁的濃縮澄清、蛋白質(zhì)濃縮分離;

5、 廢水處理工程：工業(yè)廢水、市政廢水理處回用等;

這幾個行業(yè)是應(yīng)用超濾膜較為廣泛的幾個行業(yè)，還有很多企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用超濾膜技術(shù)。

目前，工業(yè)生產(chǎn)中常用的超濾膜有：板框式、園管式、螺旋卷式、中空纖維式、毛細(xì)管式。各行業(yè)必須根據(jù)需要選擇不同類型的超濾膜，使其性能得到充分的發(fā)揮。

膜技術(shù)的開發(fā)給各行業(yè)生產(chǎn)用水處理、物質(zhì)濃縮分離帶來極大便利，隨著科技不斷進(jìn)步，超濾膜技術(shù)在不斷完善，以其特有的性質(zhì)占據(jù)市場領(lǐng)先位置。?

1、 在超濾過程中不會發(fā)生任何質(zhì)的變化，可以在常溫下穩(wěn)定運(yùn)行。

2、 設(shè)備結(jié)構(gòu)精巧，占地面積小，易于操作。

3、 超濾分離過程簡單，設(shè)備自動化程度高。

4、 能將不同的分子量物質(zhì)進(jìn)行分類處理。

5、 對水質(zhì)的適用性強(qiáng)，應(yīng)用的范圍廣。?

游泳館采用UF超濾膜，有效的解決了泳池水凈化問題，為人們打造更優(yōu)質(zhì)的娛樂環(huán)境提供技術(shù)支持。

1、實(shí)驗(yàn)部分

水過濾膜的制備：超濾膜更換原理將N一甲基吡咯烷酮與丙酮的混合溶劑放在燒杯中，加入預(yù)先準(zhǔn)備好的聚偏氟乙烯(PVDF)，攪拌使之完全溶解.將成孔劑鄰苯二甲酸二丁酯加入上面溶解好的燒杯中，攪拌使之均勻.將填料SiO 加入燒杯中，并把燒杯放人40~C恒溫的水浴鍋中，不斷攪拌，使之完全溶解.取出至玻璃板涂膜，靜置冷卻.用無水乙醇寢泡半小時，晾干，測其水通量。過濾膜的透水性：制備好的超濾膜在去離子水中放置一段時間后，剪取一定大小的膜片，備用.取一根內(nèi)徑為5.95cm的玻璃管，將其一端用橡皮管連接于自來水龍頭上，調(diào)節(jié)水流量，待其穩(wěn)定后，將備用膜片置于玻璃管另一端，用橡皮使其平整封口，注意防止膜裂，測定。

2、結(jié)果與討論

2.1 溶劑配比對成膜的影響

對于高分子聚偏氟乙烯的溶解，用混合溶劑(N一甲基吡咯烷酮與丙酮的混合)是很好的，然而溶劑的不同比例對成膜有很大的影響，其影響見表2.由表2可知：當(dāng)N一甲基毗咯烷酮與丙酮是1：9時，很難成膜，隨著N一甲基毗咯烷酮的增加越易成膜，但不是越多越好，這是因?yàn)榧谆┩橥^多時，PVDF就很難溶解了，因此溶劑的最佳配比為3：7。

2.2 成孔劑鄰苯二甲酸二丁酯對膜的影響

鄰苯二甲酸二丁酯的作用是在PVDF的膜上形成有一定孔隙的孔，以讓水透過.然而鄰苯二甲酸二丁酯對膜的影響也很大，見表3。即：當(dāng)DBP含量高了不易成膜，含量低了純水不易透過，通過實(shí)驗(yàn)，當(dāng)PVDF：DBP=1：1時，效果最佳。

2.3 SiO：含量對膜的水通量的影響

不同SiO 含量的膜通量在一定壓力下，隨著鑄膜液中SiO：的增加，膜的通量有所增加，但這種趨勢在質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到一定值時就不明顯了.這是因PVDF是疏水的高聚物，加入SiO：，由于其親水性和大比表面積等特性，使得膜的親水性得到了改善，通量增加.但當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時，鑄膜液中過量的粒子就會發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象H ，這樣的粒子就起不到改善膜的親水性的作用.最佳比例關(guān)系為PVDF：SiO =1：3。

2.4 水通量與操作壓力的關(guān)系

PVDF膜的水通量在一定范圍內(nèi)隨操作壓力的增加而增大，到一定值時不再增加，水通量最大時的最小壓力即為最佳壓力.

3、結(jié)論

1)當(dāng)聚偏氟乙烯(5.0—5.2)g，苯二甲酸二丁酯(5.0—5.2)g，氧化硅(15.0一l5.6)g時，能制備出超濾膜，以作透水用。

2)在不同的溶劑配比，填料，成孔劑下研究了不同情況下膜的特點(diǎn)，并分析出適宜的制備條件是：N一甲基吡咯烷酮：丙酮=3：7，PVDF：SiO =1：3，PVDF：DBP=1：1。

3)以NMP與丙酮作為混合溶劑，PVDF為成膜物質(zhì)，SiO 為填料，得了改性的PVDF超濾膜.此改性的超濾膜成本低，膜的水通量也提高了。?

UF凈水器也叫UF凈水機(jī)，或超濾凈水器，該機(jī)器使用UF超濾膜技術(shù)對水進(jìn)行凈化處理的設(shè)備，UF超濾膜是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.01微孔過濾膜。采用以自來水壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。濾芯功能。