超滤膜按照外形结构的分类

Posted 2023-01-14 组件

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超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。

超滤膜一般分为板框式（板式）、中空纤维、管式、卷式等多种结构。其中，中空纤维式是国内应用最为广泛的一种。

一、板框式组件

板框式组件是首先应用的大规模超滤和反渗透系统，这种设计起源于常规的过滤概念。膜、多孔膜支撑材料以及形成料液流道的空间和两个端重叠压紧在一起，料液是有料液边空间引入膜面，所有板框式组件应在单位体积中提供大的膜面积，通常这种组件与管式组件相比控制浓度极化比较困难。特别是溶液中含大量悬浮固体时，可能会使料液流道堵塞。在板框式组件中通常要拆开或机械清洗膜，而且比管式组件需要更多的次数。但是，板框式组件的投资费用和运行费用都比管式组件低。

板式超滤膜是最原始的一种膜结构，由于占地面积大，能耗高，逐步被市场所淘汰，主要用大颗粒物质的分离。在1989年∽1995年期间缺乏研发和居高不下的价格结构或多或少地扼杀了其设计进步。

二、管式膜组件

管式膜组件首先用于反渗透系统。这种组件明显的优点是可以控制浓差极化和结垢。而在反渗透系统中，管式膜已在很大程度上被中空纤维式和螺旋式组件所代替，这是因为他的投资和运行费用都高。但是在超滤系统，管式组件一直在使用着，这主要是由于管式系统对料液中的悬浮物具有一定承受能力，她很容易用海绵球清洗而无需拆开设备。管式膜组件的主要优点是能有效地控制浓差极化，大范围地调节料液的流速，膜生成污垢后容易清洗。其缺点是投资和运行费用都高，单位体积内膜的比表面积较低。

管式膜已存在较长一段时间。它的设计简洁而易于理解。管式膜较大的优点，它们能较大范围地耐悬浮固体和许多令人讨厌的纤维、蛋白等物质。对料液的前处理要求低，对料液可以进行高倍浓缩。设备的投资费用高，占地面积大，主要用于超微滤系统中。
三、中空纤维式组件

中空纤维式超滤组件与中空纤维式反渗透组件相似，只是孔径大小不同而已。应用中要根据料液的情况加以选择，各种超滤膜组件都有其成功的应用领域。

中空纤维膜－纤维的内径很小中国的中空纤维膜是起步最早，运用成熟的膜结构，广泛用于水处理。由于长期国内无序的竞争，中空的技术的更新受到了抑制,产品过于单一。膜的水通量太低，切割分子量不准确，过滤的精度主要集中在5万分子量以上。KOCH公司拥有全球唯一的切割分子量最小、最精确的1000分子量膜。

四、卷式膜组件

卷式构型占膜市场的主导。卷式膜的设计原本专用于水脱盐处理，但其紧凑的设计、低廉的价格已吸引了其他行业。经过了许多试验和失败后，重新设计的元件已经可以用于许多工业行业，如医药生化行业、精细化工行业、纸浆和造纸行业、高纯水以及一些高温和极端pH的场合。但是，大多数膜公司只为极端项目提供一种卷式膜。