超濾技術(shù)簡(jiǎn)介以及超濾分離特性

超濾是一種膜分離技術(shù)，其膜為多孔性不對稱(chēng)結構。超濾過(guò)濾過(guò)程是以膜兩側壓差為驅動(dòng)力，以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過(guò)程，使用壓力通常為 0.01~0.3 MPa，篩分孔徑從 0.002~0.1μm，截留分子量為 1000~100,000 道爾頓左右。

超濾起源于 1748 年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時(shí)，溶液（水）透過(guò)膜，而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來(lái)，其過(guò)濾精度遠遠超過(guò)濾紙，于是他提出超濾這一術(shù)語(yǔ)。1896 年，Martin 制出了第一張人工超濾膜。20 世紀 60 年代，分子量級概念的提出，是現代超濾的開(kāi)始，70 年代和 80 年代是高速發(fā)展期，90 年代以后開(kāi)始趨于成熟，進(jìn)入到21 世紀得到廣泛應用。我國對該項技術(shù)研究較晚，上世紀 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)和應用階段。近 30 年來(lái)，超濾技術(shù)的發(fā)展極為迅速，不但在特殊溶液的分離方面有獨到的作用，而且在工業(yè)給水方面也用得越來(lái)越多。例如在海水淡化、純水及高純水的制備中，超濾可作為預處理設備，確保反滲透等后續設備的長(cháng)期安全穩定運行。在食品飲料、礦泉水生產(chǎn)中，超濾也發(fā)揮了重要作用。因為超濾僅去除水中的懸浮物、膠體微粒和細菌等雜質(zhì)，而保留了對人體健康有益的礦物質(zhì)。

超濾分離特性：

1、分離過(guò)程不發(fā)生相變化，耗能少；

2、分離過(guò)程可以在常溫下進(jìn)行，適合一些熱敏性物質(zhì)如果汁、生物制劑及某些藥品等的濃縮或者提純；

3、分離過(guò)程僅以低壓為推動(dòng)力，設備及工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作、管理及維修；

4、應用范圍廣，凡溶質(zhì)分子量為 1000~500,000 道爾頓或者溶質(zhì)尺寸大小為 0.005~0.1μm 左右，都可以利用超濾分離技術(shù)。

此外，采用系列化不同截留分子量的膜，能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實(shí)行分子量分級。

超濾與傳統過(guò)濾及微濾的區別：

1、篩分孔徑小，幾乎能截留溶液中所有的細菌、熱源、病毒及膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物；

2、能否有效分離除決定于膜孔徑及溶質(zhì)粒子的大小、形狀及剛柔性外，還與溶液的化學(xué)性質(zhì)（pH 值、電性）、成份（有否其它粒子存在）以及膜致密層表面的結構、電性及化學(xué)性質(zhì)（疏水性、親水性等）有關(guān)；

3、整個(gè)過(guò)程在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行，無(wú)濾餅形成，使膜表面不能透過(guò)物質(zhì)僅為有限的積聚，過(guò)濾速率在穩定的狀態(tài)下可達到一平衡值而不致連續衰減；

4、超濾過(guò)濾膜對大分子溶質(zhì)的分離主要依賴(lài)于膜的有孔性，即膜對大分子溶質(zhì)的吸附、排斥、阻塞及篩分效應。