超滤膜是什么材质做的?

超滤膜是什么材质做的?,第1张

陶瓷或者高密度纤维

不同材质特性:

聚砜(PS)材质超滤膜典型特性: 

具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中最高,(爆破压力>0.6Mpa),使用寿命长,正常使用在3年以上。聚砜外压式中空纤维滤膜(截留分子量6000-20000),尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯,截留性能稳定。

聚丙烯腈(PAN)材质超滤膜典型特性: 

亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较差的场合,截留分子量5万

聚偏氟乙烯(PVDF)材质亲水性超滤膜典型特性:

强度较好、韧性高、耐氧化性能优良、耐污染程度高,一旦污染使通量下降,用干净的水反洗或气水反洗,通量基本可恢复原通量,耐酸碱程度较好,PH2-12,适用于各种工业废水、城市废水、污水、含油废水、中水回用及生化、医药、化工等行业特种分离用,是近几年来污水工程上应用比较多的MBR的主要过滤材料,可做成柱状的中空纤维式及帘式。截留分子量30000-100000。

聚醚砜与聚偏氟乙烯(PES/PVDF)合金膜典型特性:

该种合金膜综合了聚醚砜(PES)与聚偏氟乙烯(PVDF)两种膜材料的优点,既具有聚醚砜强度高、耐酸碱范围广、耐高温的优点,同时又具有PVDF耐化学物质,耐氧化、耐污染、易清洗的特点,是目前国内外技术含量水平较高的一种新式膜材料,尤其适用于各种工业废水、污水、含油废水、中水回用及生化、医药、化工、石化、食品等行业,亦可用作柱状中空纤维式或帘式MBR的膜材料,纤维丝内径即流体通道直径可达1.8-1.9mm,可有效延长药洗及清洗周期。截留分子量67000.

改性聚砜(PSF)材质超滤膜典型特性: 

采用独特技术对聚砜材料进行了化学亲水性改性,极大地提高了聚砜材质疏水性超滤膜的亲水性效果,产品化学稳定性好,耐酸碱性能优良(PH2-13),使用寿命长,通量高,抗污染能力大大增强,一旦膜丝通量下降,用简单的反冲洗即可基本恢复原通量,节省清洗及反冲洗用水,设备运行费用低、低压操作、能耗低、尤其适用于各种工业废水、城市废水、含油废水、中水回用、饮用水处理及食品、医药、生化、化工、石化等行业浓缩、提纯及特种分离用。截留分子量67000

简单介绍3种水处理超滤系统:

1、选择膜+活性碳工艺

原水—格栅—调节池—膜处理—活性碳—消毒。

2、对优质杂排水、杂排水为中水水源的工艺

以物化处理为主   原水—格栅—调节池—混凝或气浮—过滤—消毒;

以物化+膜法为着眼点   原水—格栅—调节池—混凝—膜处理—消毒。

3、对杂排水和混合污水作为中水水源的工艺

以生化处理为主  原水—格栅—调节池—生物处理—沉淀—过滤—消毒;

用两段生化法工艺  原水—格栅—调节池—一段沉淀—二段沉淀—过滤—消毒。

     工业超滤装置有板框式、管式、螺旋卷式,其中螺旋卷式应用较多。

超滤膜材料有醋酸纤维素(CA)、聚矾(PSF)、聚醚矾(PES)、聚碳酸盐树脂、聚丙烯腈(PAN)和聚合电解质络合物等。

超滤装置运行过程中,主要的运行维护内容是清洗滤膜,清洗方法分为物理方法和化学方法。

物理方法一般采用温水(40~50℃)冲洗。

化学方法是用化学清洗剂,如酸、碱、表面活性剂溶液等清洗。

对于不同种类的膜要慎重选择化学清洗剂,以防止化学清洗剂对膜的损害。经良好清洗的膜,透水率可恢复95 %~100%,超滤膜的使用寿命可达到一年以上。

在废水处理中,目前超滤主要用来去除污水中的淀粉、蛋白质、树胶、油漆等有机物,以及黏土、微生物等,此外在废水处理中还可用于污泥脱水,代替澄清池等,以及用于纯化甘醇。

超滤膜孔径的测定微孔滤膜的孔径分离效率是关键所在,所以评价滤膜孔径甚为重要。

目前大致采用以下方法:

一、直接测量法

1.直接法测膜孔径

(1)电子显微镜

扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)电子显微镜表征膜的孔径、孔径分布及膜的形态结构。

制样至关重要。湿膜样品要经过脱水、蒸镀、复型等处理。

逐级脱水法:膜样品用5%饿酸固定,然后在提取器中用CCl4或乙醇逐级脱水,再用环氧树脂包埋固化,最后用超薄切片机切成薄片。适用透射电子显微镜的观察。

低温冷冻脱水法:膜样品放在液氮或其他低温介质中冷冻,使膜样品中的水急速冷冻为细小的结晶,然后在低温(至少低于-60°C)和低真空下,使冷冻的结晶逐级升华。这样制备的膜样品不收缩,经镀金或复型,可用电子显微镜观测。

微滤膜的孔径为0.05-10m,扫描电镜可分辨。

超滤膜的孔径为1nm-30mm,扫描电镜的分辨率低于5-10nmnm,所以采用扫描电镜观测超滤膜的结构是困难的。

透射电镜的分辨率比扫描电镜要高得多,约为3-4A正确制样,高分辨率的透射电镜可以观测超滤膜的表面细微结构。

环境扫描电子显微镜(ESEM),克服了常规SEM的局限性。使湿的、油性的、脏的和不导电的样品不经处理就可直接上机观测。

二、间接测量法

间接法是利用与孔径有关的物理现象,通过实验测出相应的物理参数,在假设孔径为均匀直通圆孔的假设条件下,计算得到膜的等效孔径,主要方法有泡点压力法、压汞法、氮气吸附法、液液置换法、气体渗透法、截留分子量法、悬浮液过滤法。

泡点法:

原理

当气体通过充满了液体的膜孔时,若气体的压力与膜孔内液体的界面张力相等,则孔内的液体逸出,即得泡点压力与膜的孔径之间关系:

泡点压力所对应膜的最大孔径。实测时,膜应被液体完全润湿,否则将带来误差。

亲水性膜采用水为润湿液体;疏水性膜采用醇为润湿液体。

测定步骤

a将样品平行于液面浸入蒸馏水中,使其完全湿润b将滤膜置于测试池上,压上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d开通气源,使压力缓慢上升,当滤膜表面出现第一个气泡并连续出泡时的气体压力值,带入公式可求出样品最大孔径值。

e气泡出现最多时的压力值,带入公式可求出样品最小孔径。

f由最大孔径与最小孔径即可算出平均孔径。

(1)电镜法比较直观,但属破坏性检测,也只能得到局部信息

(2)泡压法(又称气体渗透法)只局限于测定膜孔中的最大孔径,用于小孔径超滤膜的测定时所需压力远高于膜的使用压力,故一般认为只适用于微滤膜的测定。


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