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過(guò)濾精度在0.001-0.1微米,屬于二十一世紀(jì)高新技術(shù)之一。是一種利用壓差的膜法分離技術(shù),可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物等有害物質(zhì),并能保留對(duì)人體有益的一些礦物質(zhì)元素。是礦泉水、山泉水生產(chǎn)工藝中的核心部件。
超濾工藝中水的回收率高達(dá)95%以上,并且可方便的實(shí)現(xiàn)沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。
超濾不需要加電加壓,僅依靠自來(lái)水壓力就可進(jìn)行過(guò)濾,流量大,使用成本低廉,較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來(lái)生活飲用水的凈化將以超濾技術(shù)為主,并結(jié)合其他的過(guò)濾材料,以達(dá)到較寬的處理范圍,更全面地消除水中的污染物質(zhì)。
過(guò)濾精度介于超濾和反滲透之間,脫鹽率比反滲透低,也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術(shù),水的回收率較低。也就是說(shuō)用納濾膜制水的過(guò)程中,一定會(huì)浪費(fèi)將近30%的自來(lái)水。這是一般家庭不能接受的。一般用于工業(yè)純水制造。
過(guò)濾精度為0.0001微米左右,是美國(guó)60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術(shù)??蔀V除水中的幾乎一切的雜質(zhì)(包括有害的和有益的),只能允許水分子通過(guò)。也就是說(shuō)用反滲膜制水的過(guò)程中,一定會(huì)浪費(fèi)將近50%以上的自來(lái)水。這是一般家庭不能接受的。
一般用于純凈水、工業(yè)超純水、醫(yī)藥超純水的制造。反滲透技術(shù)需要加壓、加電,流量小,水的利用率低,不適合大量生活飲用水的凈化。
過(guò)濾精度一般在0.1-50微米,常見(jiàn)的各種PP濾芯,活性碳濾芯,陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇,用于簡(jiǎn)單的粗過(guò)濾,過(guò)濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質(zhì),但不能去除水中的細(xì)菌等有害物質(zhì)。濾芯通常不能清洗,為一次性過(guò)濾材料,需要經(jīng)常更換。
① PP棉芯:一般只用于要求不高的粗濾,去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質(zhì)。
② 活性碳:可以消除水中的異色和異味,但是不能去除水中的細(xì)菌,對(duì)泥沙、鐵銹的去除效果也很差。
③ 陶瓷濾芯:最小過(guò)濾精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
超濾、納濾、微濾、反滲透區(qū)別一覽表
膜處理名稱 | 微濾 | 超濾 | 納濾 | 反滲透 |
膜處理簡(jiǎn)稱 | MF | UF | NF | RO |
膜過(guò)濾口徑 | 0.1μm | 10nm | 1nm | 0.1nm |
膜的材質(zhì) | 聚丙烯 | 中空纖維、聚砜、陶瓷膜 | 聚酰胺 | 聚丙烯酰胺 |
膜類(lèi)型 | 對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 |
操作壓力 | 0.01pa | 0.2Mpa | 0.1Mpa | 0.3Mpa | 0.3Mpa | 0.7Mpa | 10.5Mpa |
應(yīng)用 | 乳清、脫脂牛奶 | 乳清、牛奶鹽鹵 | 咸乳清脫鹽、脫糖 | 超濾乳清透過(guò)液的濃縮 |
通量/[L/(m2.h)] | - | - | - | 6 | 10 |
水分 | - | 1 | 1 | 1 |
乳糖 | - | 0.8 | 0.9 | 0.02 | 0.15 | 0.001 | 0.002 |
Cl- | - | 1.0 | 0.25 | 0.9 | 0.02 | 0.06 |
灰分、K+、Na+ | - | 0.9 | 0.97 | 0.15 | 0.5 | 0.01 | 0.025 |
P | - | 0.8 | 0.95 | 0.04 | 0.25 | 0.0007 | 0.0025 |
Ca2+、Mg2+ | - | 0.8 | 0.9 | 0.03 | 0.2 | 0.0005 | 0.0015 |
原理: ①微濾:微濾的過(guò)濾原理有三種:篩分、濾餅層過(guò)濾、深層過(guò)濾。一般認(rèn)為MF的分離機(jī)理為篩分機(jī)理,膜的物理結(jié)構(gòu)起決定作用。此外,吸附和電性能等因素對(duì)截留率也有影響。 ②超濾:超濾原理是一種膜分離過(guò)程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動(dòng)力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對(duì)較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過(guò)膜的分離過(guò)程。通過(guò)膜表面的微孔篩選可截留分子量大的物質(zhì)。 ③納濾:a.溶解、擴(kuò)散原理:滲透物溶解在膜中,并沿著它的推動(dòng)力梯度擴(kuò)散傳遞,在納濾膜的表面形成物相之間的化學(xué)平衡。 b.電效應(yīng):納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用,電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同,造成膜對(duì)離子的截留率有差異。 ④反滲透:就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進(jìn)行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。實(shí)質(zhì)是脫水技術(shù)。 |