在超濾過程中,水溶液在壓力推動下,流經(jīng)膜表面,小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質(zhì)透水膜,成為凈化液(濾清液),比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留,隨水流排出,成為濃縮液。超濾過程為動態(tài)過濾,分離是在流動狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積,超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡,且通過清洗可以恢復(fù)。
超濾是一種加壓膜分離技術(shù),即在一定的壓力下,使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質(zhì)不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的 。
超濾起源于是1748年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當(dāng)施加一定壓力時(shí),溶液(水)透過膜,而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來,其過濾精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濾紙,于是他提出超濾一語,1896年,Martin制出了第一張人工超濾膜,其20世紀(jì)60年代,分子量級概念的提出,是現(xiàn)代超濾的開始,70年代和80年代是高速發(fā)展期,90年代以后開始趨于成熟。我國對該項(xiàng)技術(shù)研究較晚,70年代尚處于研究期限,80年代末,才進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置,有板式、管式(內(nèi)壓列管式和外壓管束式)、卷式、中
空纖維式等形式。濃差極化乃是膜分離過程的自然現(xiàn)象,如何將此現(xiàn)象減輕到最低程度,是超濾技術(shù)的重要課題之一。采取的措施有:①提高膜面水流速度,以減小邊界層厚度,并使被截留的溶質(zhì)及時(shí)由水帶走;②采取物理或化學(xué)的洗滌措施。
超濾是采用中空纖維過濾新技術(shù),配合三級預(yù)處理過濾清除自來水中雜質(zhì);超濾微孔小于0.01微米,能徹底濾除水中的細(xì)菌、鐵銹、膠體等有害物質(zhì),保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)。
超濾是一種加壓膜分離技術(shù),即在一定的壓力下,使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質(zhì)不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質(zhì)。當(dāng)被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時(shí),水分子和分子量小于300—500的溶質(zhì)透過膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留,從而使水得到凈化。也就是說,當(dāng)水通過超濾膜后,可將水中含有的大部分膠體硅除去,同時(shí)可去除大量的有機(jī)物等。
超濾原理并不復(fù)雜。在超濾過程中,由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累,會產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象,當(dāng)膜面溶質(zhì)濃度達(dá)到某一極限時(shí)即生成凝膠層,使膜的透水量急劇下降,這使得超濾的應(yīng)用受到一定程度的限制。為此,需通過試驗(yàn)進(jìn)行研究,以確定最佳的工藝和運(yùn)行條件,最大限度地減輕濃差極化的影響,使超濾成為一種可靠的反滲透預(yù)處理方法。
超濾是一種膜分離技術(shù),(UItrafil-tration 簡稱UF)。能夠?qū)⑷芤簝艋蛛x或者濃縮。超濾是介于微濾與納濾之間,且三者之間無明顯的分界線。一般來說,超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間,操作壓力為0.1–0.5 Mpa。主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)。超濾膜根據(jù)膜材料,可分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。按膜的外型,又可分為:平板式、管式、毛細(xì)管式、中空纖維和多孔式。目前家用超濾凈水器,多以中空膜為主。
超濾膜的工作以篩分機(jī)理為主,以工作壓力和膜的孔徑大小來進(jìn)行水的凈化處理。以中空纖維為例,以進(jìn)水方式可分為外壓式:原水從膜絲外進(jìn)入,凈水從膜絲內(nèi)制取。反之則為內(nèi)壓式。內(nèi)壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理,工業(yè)用超純水和溶液濃縮分離等許多領(lǐng)域中,得到了廣泛應(yīng)用。
超濾膜元件采用世界著名膜公司產(chǎn)品,確保了客戶得到目前世界上最優(yōu)質(zhì)的有機(jī)膜元件,從而確保截留性能和膜通量,超濾設(shè)備控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì),結(jié)合先進(jìn)的控制軟件,現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù),避免人工誤操作,多方位確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
由于每根超濾組件在出廠前加入保護(hù)液,使用前要徹底沖洗組件中的保護(hù)液,先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時(shí),然后再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時(shí),無論低壓還是高壓沖洗時(shí),系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開。在使用產(chǎn)水時(shí),應(yīng)檢查并確認(rèn)產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑。
超濾設(shè)備系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,可實(shí)現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥,現(xiàn)場清潔衛(wèi)生,滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)先進(jìn),集成化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積少,操作與維護(hù)簡便,工人勞動強(qiáng)度低。
處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài),特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,完全避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
超濾組件要輕拿輕放,并注意保護(hù),由于超濾組件是精密器材,所以在使用安裝時(shí)要小心,要輕拿輕放,更不能甩壞。組件若停用,要先用清水沖洗干凈后,加0.5%甲醛水溶液進(jìn)行消毒滅菌,并密封好。如冬天組件還要進(jìn)行防凍處理,否則組件可能報(bào)廢。
超濾設(shè)備系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
超濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學(xué)試劑,尤其是超濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件溫和,與蒸發(fā)、冷凍干燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術(shù)中,超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
過濾膜根據(jù)所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同,可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小于2×10^5 Pa,膜的平均孔徑為500埃~14微米,用于分離較大的微粒、細(xì)菌和污染物等。超濾所用操作壓為1×10^5 Pa~6×10^5 Pa,膜的平均孔徑為10-100埃,用于分離大分子溶質(zhì)。反滲透所用的操作壓比超濾更大,常達(dá)到20×10^5 Pa~70×10^5 Pa,膜的平均孔徑最小,一般為10埃以下,用于分離小分子溶質(zhì),如海水脫鹽,制高純水等。
超濾基本概念
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位溶器內(nèi)充填密度高,占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
在超濾過程中,水溶液在壓力推動下,流經(jīng)膜表面,小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質(zhì)透水膜,成為凈化液(濾清液),比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留,隨水流排出,成為濃縮液。超濾過程為動態(tài)過濾,分離是在流動狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積,超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡,且通過清洗可以恢復(fù)。
超濾起源于是1748年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當(dāng)施加一定壓力時(shí),溶液(水)透過膜,而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來,其過濾精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濾紙,于是他提出超濾一語,1896年,Martin制出了第一張人工超濾膜,其20世紀(jì)60年代,分子量級概念的提出,是現(xiàn)代超濾的開始,70年代和80年代是高速發(fā)展期,90年代以后開始趨于成熟。我國對該項(xiàng)技術(shù)研究較晚,70年代尚處于研究期限,80年代末,才進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置,有板式、管式(內(nèi)壓列管式和外壓管束式)、卷式、中空纖維式等形式。濃差極化乃是膜分離過程的自然現(xiàn)象,如何將此現(xiàn)象減輕到最低程度,是超濾技術(shù)的重要課題之一。目前采取的措施有:①提高膜面水流速度,以減小邊界層厚度,并使被截留的溶質(zhì)及時(shí)由水帶走;②采取物理或化學(xué)的洗滌措施。
超濾是采用中空纖維過濾新技術(shù),配合三級預(yù)處理過濾清除自來水中雜質(zhì);超濾微孔小于0.01微米,能徹底濾除水中的細(xì)菌、鐵銹、膠體等有害物質(zhì),保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)。
過濾膜根據(jù)所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同,可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小于4×10^4 Pa,膜的平均孔徑為500?!?4微米,用于分離較大的微粒、細(xì)菌和污染物等。超濾所用操作壓為4×10^4 Pa~7×10^5 Pa,膜的平均孔徑為10-100埃,用于分離大分子溶質(zhì)。反滲透所用的操作壓比超濾更大,常達(dá)到35×10^5 Pa~140×10^5 Pa,膜的平均孔徑最小,一般為10埃以下,用于分離小分子溶質(zhì),如海水脫鹽,制高純水等。
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海棱香木,一種藥用植物,有毒。最早載于中醫(yī)著作《素問》及《難經(jīng)》中。據(jù)載,此物原產(chǎn)于西牛賀州(佛教地名),每逢盛夏時(shí)節(jié),香木中就會滲出白色乳狀液體。當(dāng)?shù)厝藢⒁后w曬干后磨制成白色粉末。這種白色粉末燃燒有...
滲水磚:也叫透水磚、荷蘭磚等,屬于綠色環(huán)保新型建材,原材料多采用水泥、砂、礦渣、粉煤灰等環(huán)保材料為主高壓成形,不可為高溫?zé)?;整磚為一次性壓縮而成,不得分層壓制,形成上下一致不分層的同質(zhì)磚。表面無龜裂...
超濾膜的最小截留分子量為500道爾頓,在生物制藥中可用來分離蛋白質(zhì)、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超濾的優(yōu)點(diǎn)是沒有相轉(zhuǎn)移,無需添加任何強(qiáng)烈化學(xué)物質(zhì),可以在低溫下操作,過濾速率較快,便于做無菌處理等。所有這些都能使分離操作簡化,避免了生物活性物質(zhì)的活力損失和變性。
由于超濾技術(shù)有以上諸多優(yōu)點(diǎn),故常被用作:
(1)大分子物質(zhì)的脫鹽和濃縮,以及大分子物質(zhì)溶劑系統(tǒng)的交換平衡。
(2)大分子物質(zhì)的分級分離。
(3)生化制劑或其他制劑的去熱原處理。
超濾技術(shù)已成為制藥工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)以及環(huán)境保護(hù)諸領(lǐng)域中不可缺少的有力工具 。
超濾技術(shù)的關(guān)鍵是膜。膜有各種不同的類型和規(guī)格,可根據(jù)工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產(chǎn)了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴(kuò)散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔"皮膚層"(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機(jī)械強(qiáng)度。由于皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質(zhì)阻塞而導(dǎo)致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物制成。近來為適應(yīng)制藥和食品工業(yè)上滅菌的需要,發(fā)展了非纖維型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩(wěn)定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩(wěn)定的,若使用恰當(dāng),能連續(xù)用1~2年。暫時(shí)不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超濾膜的基本性能指標(biāo)主要有:水通量[cm3/(cm2"_blank" href="/item/百分率">百分率%表示);化學(xué)物理穩(wěn)定性(包括機(jī)械強(qiáng)度)等。
超濾裝置一般由若干超濾組件構(gòu)成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由于超濾法處理的液體多數(shù)是含有水溶性生物大分子、有機(jī)膠體、多糖及微生物等。這些物質(zhì)極易粘附和沉積于膜表面上,造成嚴(yán)重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關(guān)鍵的問題,要克服濃差極化,通常可加大液體流量,加強(qiáng)湍流和加強(qiáng)攪拌。
在生物制品中應(yīng)用超濾法有很高的經(jīng)濟(jì)效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時(shí)間長,透析過程易產(chǎn)生污染。改用超濾工藝后,平均回收率可達(dá)97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產(chǎn)量和質(zhì)量,每年可節(jié)省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產(chǎn)超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。國內(nèi)的知名廠家有立升。
超濾在廢水處理中的應(yīng)用
(1)還原性染料廢水處理;
(2)電泳涂漆廢水處理;
(3)含乳化油廢水處理;
(4)生活污水處理
一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動力的膜過
濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,或采用其他分離技術(shù)所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術(shù),即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的??椎目刂埔蛩剌^多,如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細(xì)小物體放行,而將個(gè)頭較大的截留下來??墒?,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那么,到底什么是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發(fā)絲的1‰!在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力,就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2~20納米的顆粒。超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬于表層過濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超濾廚飲用兩用機(jī):①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④復(fù)合濾芯,五級過濾設(shè)備多加了一個(gè)后置活性炭,六級的多加了一個(gè)礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機(jī)。更多級的就加更多針對性的濾芯。
(1)增壓泵超濾膜以力差為推動力進(jìn)行過濾,當(dāng)原水的水壓不能滿足過濾需求時(shí),系統(tǒng)需要增加泵加壓,以實(shí)現(xiàn)超濾膜分離作用,由于超濾膜的工作壓力較低,一般小于O·7MPa,故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一般選用離心泵,選擇離心泵的主要依據(jù)是揚(yáng)程、流量、泵體材質(zhì),其次是泵的體積大小、外觀造型和價(jià)格等。
①揚(yáng)程和流量的選擇根據(jù)超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需要的進(jìn)水工作壓力,跨膜壓差和通水流量,來選擇泵的揚(yáng)程和流量。一般選擇水泵的揚(yáng)程和流量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蚵源笥谠O(shè)計(jì)供水量和工作壓力,以滿足超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
②泵體材質(zhì)的選擇根據(jù)原水水質(zhì)的情況來選擇合適的泵體材質(zhì)以減少投資成本,其材質(zhì)不能與原水中的成分產(chǎn)生任何反應(yīng),也不能有溶解現(xiàn)象。當(dāng)原水的pH值為6.5~8.5時(shí)可選用鑄鐵泵體;當(dāng)原水為海水時(shí),應(yīng)選耐海水腐蝕的塑料泵體;醫(yī)藥和食品工業(yè)水處理卻一般選擇使用不銹鋼泵體。
化學(xué)清洗泵一般選擇耐化學(xué)藥劑的泵體。
(2)減壓閥 當(dāng)原水水壓大于系統(tǒng)設(shè)計(jì)水壓時(shí),要對原水進(jìn)行減壓。一般采用可減靜壓的減壓閥來實(shí)現(xiàn),減壓閥減壓的精度視超濾系統(tǒng)而定。另根據(jù)原水的水質(zhì)選擇適合材質(zhì)的減壓閥,一般可選的材質(zhì)為銅、不銹鋼、鐵、塑膠。
(3)物理清洗和化學(xué)清洗系統(tǒng) 清洗系統(tǒng)主要由配藥箱、凈水箱、循環(huán)泵組成,采用氣水混合清洗的還包括空壓機(jī),一般物理清洗分為等壓沖洗和反沖洗。等壓沖洗時(shí)是關(guān)閉產(chǎn)水閥,全開濃水閥,使原水以快于正常工作狀態(tài)時(shí)的流速沖刷膜表面,去除污垢。反沖洗是關(guān)閉原水閥采用循環(huán)泵,將凈水箱中的水從產(chǎn)水口打入膜組件。使凈水按正常過濾的反方向透過膜,沖刷掉膜表面的污染物,并使其從濃水口排出,反沖洗后,馬上進(jìn)行等壓沖洗。能更有效地將被截留的污染物排出,為了加強(qiáng)清洗效果,順沖時(shí),可采用氣水混合液進(jìn)行沖洗。
化學(xué)清洗系統(tǒng)是用循環(huán)泵將配藥箱內(nèi)的清洗液送入超濾系統(tǒng),進(jìn)行循環(huán)清洗和浸泡,靠化學(xué)藥品的作用去除膜表面的污垢,以恢復(fù)膜的產(chǎn)水能力,維持設(shè)計(jì)流量要求。
(4)消毒滅菌系統(tǒng)超濾的消毒滅菌系統(tǒng)所用設(shè)備和操作程序與化學(xué)清洗系統(tǒng)相同,僅需要將清洗液換成滅菌液即可,一般使用的滅菌劑為次氯酸鈉和過氧化氫,在選擇滅菌劑時(shí)要考慮劑膜的材質(zhì)和滅菌劑濃度。例如Ps材質(zhì)膜不能采用含有陰離子表面活性劑的滅菌劑,否則會對膜造成不可逆的通量損失。
(5)自動化計(jì)量、監(jiān)控和儀表
①計(jì)量水流量采用流量表來計(jì)量,流量計(jì)有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、浮子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、掙針式流量計(jì)等。在超濾系統(tǒng)中大多采用玻璃浮子(轉(zhuǎn)子)流量計(jì),主要是顯示直觀,價(jià)格低,一臺超濾系統(tǒng)最少需要設(shè)置兩個(gè)流量計(jì)以便觀察,一個(gè)是產(chǎn)水流量計(jì),一個(gè)是濃水流量計(jì)或原水進(jìn)水流量計(jì)。 流量計(jì)規(guī)格的選擇是根據(jù)系統(tǒng)的流量大小而定,浮子流量計(jì)的選擇通常選用的量程為1.5~2倍的實(shí)際最大測量流量。
②監(jiān)控系統(tǒng)及儀表超濾系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行操作,這需要系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,其中主要的監(jiān)控項(xiàng)目是水質(zhì)、流量、壓力,可以手動操作,也可采用儀表和可編程控制器對系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。
對水質(zhì)的監(jiān)控可采用水質(zhì)監(jiān)測儀進(jìn)行,對水壓的監(jiān)控可采用壓力開關(guān)和壓力表進(jìn)行,對流量的控制可采用電子流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測,并將監(jiān)測信號反饋到PLC中,然后來控制泵,閥門及清洗系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化。
壓力是超濾系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù),故在壓力表選擇時(shí),要注意其精度和耐用性。壓力表量程的選擇,以使用壓力能使指針處于刻度盤的1/2~2/3位置為宜,并要考慮水錘對壓力表的沖擊。
超濾優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
超濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學(xué)試劑,尤其是超濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件溫和,與蒸發(fā)、冷凍干燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術(shù)中,超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
超濾技術(shù)是一種廣泛用于水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質(zhì),廢水凈化再利用領(lǐng)域的高新技術(shù)。特點(diǎn)是使用過程簡單,不需加熱,能源節(jié)約,低壓運(yùn)行,裝置占地面積小。
超濾其他資料
超濾技術(shù)的關(guān)鍵是膜。膜有各種不同的類型和規(guī)格,可根據(jù)工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即現(xiàn)在常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產(chǎn)了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴(kuò)散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔"皮膚層"(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機(jī)械強(qiáng)度。由于皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質(zhì)阻塞而導(dǎo)致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物制成。近年來為適應(yīng)制藥和食品工業(yè)上滅菌的需要,發(fā)展了非纖維型的各向異性膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩(wěn)定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩(wěn)定的,若使用恰當(dāng),能連續(xù)用1~2年。暫時(shí)不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超濾膜的基本性能指標(biāo)主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化學(xué)物理穩(wěn)定性(包括機(jī)械強(qiáng)度)等。
超濾裝置一般由若干超濾組件構(gòu)成。通??煞譃榘蹇蚴健⒐苁?、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由于超濾法處理的液體多數(shù)是含有水溶性生物大分子、有機(jī)膠體、多糖及微生物等。這些物質(zhì)極易粘附和沉積于膜表面上,造成嚴(yán)重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關(guān)鍵的問題,要克服濃差極化,通??杉哟笠后w流量,加強(qiáng)湍流和加強(qiáng)攪拌。
一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動 力的膜過
濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。以壓力差為推動力的膜過濾可區(qū)分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,或采用其他分離技術(shù)所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術(shù),即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的??椎目刂埔蛩剌^多,如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細(xì)小物體放行,而將個(gè)頭較大的截留下來??墒?,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那么,到底什么是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發(fā)絲的1‰!在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力,就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2~20納米的顆粒。超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬于表層過濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超濾廚飲用兩用機(jī):①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④復(fù)合濾芯,五級過濾設(shè)備多加了一個(gè)后置活性炭,六級的多加了一個(gè)礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機(jī)。更多級的就加更多針對性的濾芯。
(1)增壓泵超濾膜以力差為推動力進(jìn)行過濾,當(dāng)原水的水壓不能滿足過濾需求時(shí),系統(tǒng)需要增加泵加壓,以實(shí)現(xiàn)超濾膜分離作用,由于超濾膜的工作壓力較低,一般小于O·7MPa,故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一般選用離心泵,選擇離心泵的主要依據(jù)是揚(yáng)程、流量、泵體材質(zhì),其次是泵的體積大小、外觀造型和價(jià)格等。
①揚(yáng)程和流量的選擇根據(jù)超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需要的進(jìn)水工作壓力,跨膜壓差和通水流量,來選擇泵的揚(yáng)程和流量。一般選擇水泵的揚(yáng)程和流量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蚵源笥谠O(shè)計(jì)供水量和工作壓力,以滿足超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
②泵體材質(zhì)的選擇根據(jù)原水水質(zhì)的情況來選擇合適的泵體材質(zhì)以減少投資成本,其材質(zhì)不能與原水中的成分產(chǎn)生任何反應(yīng),也不能有溶解現(xiàn)象。當(dāng)原水的pH值為6.5~8.5時(shí)可選用鑄鐵泵體;當(dāng)原水為海水時(shí),應(yīng)選耐海水腐蝕的塑料泵體;醫(yī)藥和食品工業(yè)水處理卻一般選擇使用不銹鋼泵體。
化學(xué)清洗泵一般選擇耐化學(xué)藥劑的泵體。
(2)減壓閥 當(dāng)原水水壓大于系統(tǒng)設(shè)計(jì)水壓時(shí),要對原水進(jìn)行減壓。一般采用可減靜壓的減壓閥來實(shí)現(xiàn),減壓閥減壓的精度視超濾系統(tǒng)而定。另根據(jù)原水的水質(zhì)選擇適合材質(zhì)的減壓閥,一般可選的材質(zhì)為銅、不銹鋼、鐵、塑膠。
(3)物理清洗和化學(xué)清洗系統(tǒng) 清洗系統(tǒng)主要由配藥箱、凈水箱、循環(huán)泵組成,采用氣水混合清洗的還包括空壓機(jī),一般物理清洗分為等壓沖洗和反沖洗。等壓沖洗時(shí)是關(guān)閉產(chǎn)水閥,全開濃水閥,使原水以快于正常工作狀態(tài)時(shí)的流速沖刷膜表面,去除污垢。反沖洗是關(guān)閉原水閥采用循環(huán)泵,將凈水箱中的水從產(chǎn)水口打入膜組件。使凈水按正常過濾的反方向透過膜,沖刷掉膜表面的污染物,并使其從濃水口排出,反沖洗后,馬上進(jìn)行等壓沖洗。能更有效地將被截留的污染物排出,為了加強(qiáng)清洗效果,順沖時(shí),可采用氣水混合液進(jìn)行沖洗。
化學(xué)清洗系統(tǒng)是用循環(huán)泵將配藥箱內(nèi)的清洗液送入超濾系統(tǒng),進(jìn)行循環(huán)清洗和浸泡,靠化學(xué)藥品的作用去除膜表面的污垢,以恢復(fù)膜的產(chǎn)水能力,維持設(shè)計(jì)流量要求。
(4)消毒滅菌系統(tǒng)超濾的消毒滅菌系統(tǒng)所用設(shè)備和操作程序與化學(xué)清洗系統(tǒng)相同,僅需要將清洗液換成滅菌液即可,一般使用的滅菌劑為次氯酸鈉和過氧化氫,在選擇滅菌劑時(shí)要考慮劑膜的材質(zhì)和滅菌劑濃度。例如Ps材質(zhì)膜不能采用含有陰離子表面活性劑的滅菌劑,否則會對膜造成不可逆的通量損失。
(5)自動化計(jì)量、監(jiān)控和儀表
①計(jì)量水流量采用流量表來計(jì)量,流量計(jì)有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、浮子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、掙針式流量計(jì)等。目前在超濾系統(tǒng)中大多采用玻璃浮子(轉(zhuǎn)子)流量計(jì),主要是顯示直觀,價(jià)格低,一臺超濾系統(tǒng)最少需要設(shè)置兩個(gè)流量計(jì)以便觀察,一個(gè)是產(chǎn)水流量計(jì),一個(gè)是濃水流量計(jì)或原水進(jìn)水流量計(jì)。 流量計(jì)規(guī)格的選擇是根據(jù)系統(tǒng)的流量大小而定,浮子流量計(jì)的選擇通常選用的量程為1.5~2倍的實(shí)際最大測量流量。
②監(jiān)控系統(tǒng)及儀表超濾系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行操作,這需要系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,其中主要的監(jiān)控項(xiàng)目是水質(zhì)、流量、壓力,可以手動操作,也可采用儀表和可編程控制器對系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。
對水質(zhì)的監(jiān)控可采用水質(zhì)監(jiān)測儀進(jìn)行,對水壓的監(jiān)控可采用壓力開關(guān)和壓力表進(jìn)行,對流量的控制可采用電子流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測,并將監(jiān)測信號反饋到PLC中,然后來控制泵,閥門及清洗系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化。
壓力是超濾系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù),故在壓力表選擇時(shí),要注意其精度和耐用性。壓力表量程的選擇,以使用壓力能使指針處于刻度盤的1/2~2/3位置為宜,并要考慮水錘對壓力表的沖擊。 ? ?
食品工業(yè):奶酪制備,乳清分離,庶糖提純及植物蛋白處理等;
醫(yī)藥工業(yè):活性藥液的濃縮與提純;
生物制品工業(yè):酶制劑和微生物的分離和提取;
化學(xué)工業(yè):化學(xué)制品的澄清和脫水,金屬(離子)回收
水和廢水處理:純水消毒,含油工業(yè)廢水處理等。
超濾是一種以膜兩側(cè)壓力為動力的膜分離技術(shù),可用于去除溶液(比如水)中的顆粒物。UF膜特有的0.01-0.1μm孔徑,能有效地去除細(xì)菌、大多數(shù)病毒、膠體以及淤泥。膜孔徑越小,去除率越高。大部分用來制造超濾的材質(zhì)是疏水性聚合材質(zhì),比如聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)或者聚偏氟乙烯(PVDF)。使用壓力通常為0.01-0.03MPa,篩分孔徑從0.005-0.1μm,截留分子量為1000-500000道爾頓左右。
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建筑物基本信息 參數(shù)名 必填 描述 項(xiàng)目實(shí)際情況 建筑代碼 數(shù)據(jù)中心代碼 建筑名稱 必填 最多24個(gè)漢字 建筑字母別名 必填 建筑首字母大寫 建筑業(yè)主 必填 有多位業(yè)主時(shí)存主要業(yè)主名稱,外加 “等××位” 建筑監(jiān)測狀態(tài) 狀態(tài) 1- 啟用監(jiān)測 0- 停用監(jiān)測 所屬行政區(qū)劃 必填 6位行政區(qū)劃代碼 建筑地址 必填 最多40個(gè)漢字 建筑坐標(biāo) -經(jīng)度 建筑坐標(biāo) -緯度 建設(shè)年代 必填 4位數(shù)字年份 地上建筑層數(shù) 必填 整數(shù) 地下建筑層數(shù) 整數(shù) 建筑功能 必填 A- 辦公建筑 B- 商場建筑 C- 賓 館飯店建筑 D- 文化教育建筑 E- 醫(yī)療衛(wèi)生建筑 F- 體育建筑 G- 綜 合建筑 H- 其它建筑 建筑總面積 必填 空調(diào)面積 必填 采暖面積 必填 建筑空調(diào)系統(tǒng)形式 必填 A- 集中式全空氣系統(tǒng) B- 風(fēng)機(jī)盤管 +新風(fēng)系統(tǒng) C- 分體式空調(diào)或 VRV的 局部式機(jī)組系統(tǒng) Z
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一.塔吊的基本結(jié)構(gòu) 塔吊從功能上看,可以分為七大部分:金屬結(jié)構(gòu)、零部件、工作 機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備、液壓系統(tǒng)、安全裝置和附著錨固。 塔吊金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺、承座、平衡臂、底架、塔 尖等組成。 塔吊零部件則由鋼絲繩(起吊的主要受力部件) 、變幅小車(車由 車架結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、滑輪、行輪、導(dǎo)向輪、鋼絲繩承托輪、鋼絲繩防 脫輥、小車牽引張緊器及斷繩保險(xiǎn)器等組成) 、滑輪、回轉(zhuǎn)支承、吊 鉤和制動器組成。 塔吊工作機(jī)構(gòu)有五種:起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車走行機(jī)構(gòu) (行走式的塔吊 )。 塔吊電氣設(shè)備包括了液壓泵、液壓油缸、控制元件、油管和管接 頭、油箱和液壓油濾清器等主要元器件。 塔吊安全系統(tǒng)和附著錨固則有限位開關(guān) (限位器 ),超負(fù)荷保險(xiǎn)器 (超載斷電裝置 ),緩沖止擋裝置,鋼絲繩防脫裝置 ;風(fēng)速計(jì),緊急安 全開關(guān),安全保護(hù)音響信號。而一般來說,自升式塔吊在修筑樓房的 過程中
超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除菌與除濁,藥品的除熱原以及食品及制藥物濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用。
超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊,一般認(rèn)為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米,截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米,截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米,或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。
一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton,而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領(lǐng)域。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細(xì)管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細(xì)管式為主,個(gè)別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實(shí)際上應(yīng)屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求,因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時(shí),膜表面液體的流速極不均勻,影響膜表面的沖洗效果,因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。
超濾設(shè)備,就是以超濾膜為核心產(chǎn)品,利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動下,溶液中水、有機(jī)低分子、無機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達(dá)膜的另一側(cè),溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)被截留,從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。
超濾設(shè)備以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進(jìn)行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,所用操作壓差在0.1-0.5MPa。
聚偏氟乙烯超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響超濾杯的應(yīng)用
海帶巖藻多糖提取 超濾杯的應(yīng)用