超濾膜的結(jié)構(gòu) 超濾膜的工作原理

一、超濾膜的結(jié)構(gòu)

超濾膜具有不對(duì)稱的微孔結(jié)構(gòu)，分為兩層：上層為功能層，具有致密微孔和攔截大分子的功能，其孔徑為1～20nm；下 層具有大通孔結(jié)構(gòu)的支撐層，起增大膜強(qiáng)度的作用。功能層較薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛細(xì)管式等 各種型的組件，然后組裝多個(gè)組件在一起應(yīng)用，以增大過濾面積。膜的超濾過程在本質(zhì)上是機(jī)械篩濾過程，膜表面孔隙的大小 是最主要的控制因素。超過濾膜能分離的溶質(zhì)（高分子或溶體）為1～30nm大小的分子，它排斥的物質(zhì)除膜的特性外，還與 物質(zhì)分子的形狀、大小、柔度及操作條件等有關(guān)。

 超濾膜按結(jié)構(gòu)分有非對(duì)稱膜和對(duì)稱膜兩種。前者具有較密致表層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有有序排列微孔，底 層厚度為200～250微米，屬于表層過濾；后者為各間同性，沒有皮層，孔隙都是一樣的，屬深層過濾。工業(yè)用為非對(duì)稱膜， 其組件形式有中空纖維式、板式、板框式、管式等。成膜材料有纖維素、醋酸纖維素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚砜、聚偏氯乙 烯、聚丙烯腈、改性丙烯酸聚合物、交鏈的聚乙烯醇、磺化聚砜及聚砜酰胺等。是一種新型的化工單元操作，廣泛應(yīng)用于分 離、濃縮、純化各種生物制劑、藥品和食品工業(yè)、血液處理、廢水處理以及超純水制備時(shí)的終端處理裝置。

二、超濾膜的工作原理 

超濾膜技術(shù)是一種膜透過分離技術(shù)，其濾過能力介于納濾和微濾之間，其工作原理是：超濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩 分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時(shí)，超濾膜表面密布的許多 細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃 縮液，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化、分離和濃縮的目的。 超濾原液一般指需要凈化、分離或濃縮的溶液，透過液指原液中透過超濾膜而被濾除大分子溶質(zhì)的那部分液體，濃縮液則 是原液中因分離出透過液而剩余的高濃度溶液。在凈化水工程中，原液是指原水進(jìn)水，透過液即為凈化水，濃縮液則是排放的 廢水。 三、超濾膜技術(shù)的特點(diǎn) 與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾膜技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

^{三、超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)}

與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾膜技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1、超濾過程是在常溫下進(jìn)行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對(duì)熱敏感的物質(zhì)，如藥物、酶、果汁等的分離、分

級(jí)、濃縮與富集。

2、超濾過程不發(fā)生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學(xué)試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。

3、超濾技術(shù)分離效率高，對(duì)稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。

4、超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單、流程短、操作簡(jiǎn)便、易于控制和維護(hù)。

5、超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對(duì)于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到10~50%的濃度。