当前课程知识点:水处理工程-物化技术 > 第7章 膜分离 > 第7节 超滤和微滤分离原理与过程 > 第7节 超滤和微滤分离原理与过程
同学们好!在上一讲我们介绍了反渗透
在这一讲我们将介绍另一类膜分离技术-超滤与微滤
首先我们来看一下超滤与微滤膜过程的分离原理
前面我们已经介绍过,微滤膜的孔径大于0.1μm
而超滤膜的孔径在2nm到0.1μm之间
因此当我们过滤含有一定杂质的原水时,离子是可以透过微滤和超滤膜的
因此不会存在渗透压的现象,可以在较低压力下工作
超滤和微滤膜的分离机理涉及两个方面
一是杂质在膜表面及微孔中被吸附而被去除
另一个是比膜孔大的杂质在膜表面由于筛分作用被机械截留而被去除
在实际的运行过程中,基于筛分作用的膜表面的机械截留
是超滤和微滤膜的主要分离机理
超滤膜的主要分离对象是原水中的胶体、一些生物大分子等
而微滤膜主要分离的是原水中的悬浮物、细菌等颗粒状物质
超滤和微滤膜的材料种类广泛,从大类上分有
有机膜材料和无机膜材料,有机膜材料的种类多样
常见的有机膜材料包括聚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯
聚丙烯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯等
无机膜材料的种类包括金属、金属氧化物、陶瓷等
超滤和微滤膜从微观结构上看,都是孔状结构
孔径分布是表征超滤和微滤膜截留分离性能的重要技术指标
对于超滤膜的孔径分布,一般以截留相对分子质量
即MWCO来表征,通常我们可以通过试验来测定
采用具有相似化学结构但不同相对分子质量的一系列化合物
比如说聚乙二醇作为模型物质
通过过滤试验,测定膜对这些物质的截留率,得到截留相对分子质量曲线
从截留相对分子质量曲线上找到截留率达到90%时
对应的最小相对分子质量即为该种膜的截留相对分子质量
我们来看看这么一组曲线
这组曲线表示了几种超滤膜的截留相对分子质量
横坐标是相对分子质量,纵坐标是对这些不同分子质量的化合物的平均截留率
图中这些曲线的数值,代表了该型号超滤膜的截留相对分子质量
比如我们来看第一条曲线
在截留率为90%时,横坐标相对应的相对分子质量约为1000
因此,这种型号的超滤膜的截留相对分子质量为1000
同样的,再看第二条曲线
在截留率为90%时,横坐标对应的相对分子质量约为10000
因此,它的截留相对分子质量即为10000
而对于微滤膜,通常可以用孔径分布曲线来进行表征
根据孔径分布曲线,可以得到最大值出现的微孔直径
这个直径称之为标称孔径
如这个曲线表示了某种微滤膜的孔径分布
从图中可以找到最大值对应的微孔直径
从而得到这种膜的标称孔径
下面我们来看看,超滤和微滤膜的膜组件的形式
超滤和微滤膜的膜组件有多种形式
首先是板框式膜组件,如这些照片所示
另外,也有管式膜组件以及中空纤维膜组件
有关超滤和微滤膜过程的分离原理和特征就介绍到这里
在下一讲,我们将继续为大家介绍与之相关的工艺计算
-0-1 课程定位
--讨论题
-0-2 给水处理工艺
--讨论题
-0-3 废水处理工艺
--讨论题
-第0章 绪论 测试题
-1-1 概述
--1-1 概述
--讨论题
-1-2 胶体的主要性质
-- 1-2 胶体的主要性质
--讨论题
-1-3 水的混凝机理与过程
--讨论题
-1-4 混凝剂与絮凝剂
-- 1-4 混凝剂与絮凝剂
--讨论题
-1-5 混凝动力学
--讨论题
-1-6 混凝效果的主要影响因素
--讨论题
-1-7 混凝设备
--1-7 混凝设备
--讨论题
-第1章 混凝 测试题
-2-1 概述
--2-1 概述
--讨论题
-2-2 自由沉淀
--2-2 自由沉淀
--讨论题
-2-3 絮凝沉淀
--2-3 絮凝沉淀
--讨论题
-2-4 拥挤沉淀
--2-4 拥挤沉淀
--讨论题
-2-5 平流沉淀池
--讨论题
-2-6 平流沉淀池工艺计算
--讨论题
-2-7 竖流式与幅流式沉淀池
--讨论题
-2-8 斜板沉淀池
--讨论题
-2-9 澄清池
--2-9 澄清池
--讨论题
-三维交互式演示区
--竖流沉淀池
--浏览器设置方法
--机械搅拌澄清池
--辐流沉淀池
-第2章 沉淀 测试题
-第2章 沉淀 测试题2
-3-1 概述
--3-1 概述
--讨论题
-3-2 气浮理论基础
--讨论题
-3-3 加压溶气气浮
--讨论题
-第3章 气浮 测试题
-4-1 概述
--4-1 概述
--讨论题
-4-2 普通快滤池构成与工作过程
--讨论题
-4-3 滤池的水头损失
--讨论题
-4-4 滤池的过滤方式
--讨论题
-4-5 滤料
--4-5 滤料
--讨论题
-4-6 配水系统
--4-6 配水系统
--讨论题
-4-7 滤池冲洗
--4-7 滤池冲洗
--讨论题
-4-8 虹吸滤池
--4-8 虹吸滤池
--讨论题
-4-9 重力无阀滤池
--讨论题
-4-10 移动罩滤池
--讨论题
-三维交互式演示区
--普通快滤池
--浏览器设置说明
--虹吸滤池
--浏览器设置说明
-第4章 过滤 测试题
-5-1 概述
--5-1 概述
--讨论题
-5-2 消毒的影响因素
--讨论题
-5-3 氯消毒
--5-3 氯消毒
--勘误
--讨论题
-5-4 二氧化氯消毒
--讨论题
-5-5 紫外线消毒
--讨论题
-第5章 消毒 测试题
-6-1 离子交换树脂
--讨论题
-6-2 离子交换反应特性
--讨论题
-6-3 阳离子交换树脂特性
--讨论题
-6-4 阴离子交换树脂特性
--讨论题
-6-5 离子交换软化系统
--讨论题
-6-6 离子交换除盐系统
--讨论题
-6-7 离子交换设备
--讨论题
-6-8 离子交换法处理工业废水
--讨论题
-第6章 离子交换 测试题
-第1节 概述
--第1节 概述
--讨论题
-第2节 电渗析原理与过程
--讨论题
-第3节 电渗析器构造与组装
--讨论题
-第4节 电渗析工艺计算
--讨论题
-第5节 反渗透工艺原理与工作特征
--讨论题
-第6节 反渗透工艺计算
--讨论题
-第7节 超滤和微滤分离原理与过程
--讨论题
-第8节 超滤和微滤工艺计算
--讨论题
-第7章 膜分离 测试题
-8-1 氧化还原基础与分类
--讨论题
-8-2 臭氧氧化
--8-2 臭氧氧化
--讨论题
-8-3 光催化氧化
--讨论题
-8-4 超临界水氧化
--讨论题
-8-5 电解
--8-5 电解
--讨论题
-第8章 氧化还原 测试题
-9-1 概述
--9-1 概述
--讨论题
-9-2 吸附平衡与吸附等温线
--讨论题
-9-3 吸附穿透曲线
--讨论题
-第9章 吸附 测试题