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超滤膜过滤的原理

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超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。 

  每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。
   1、超滤膜的制水流程
   自来水先进入超滤膜管内,在水压差的作用下,膜表面上密布的许多0.01微米的微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过,成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在超滤膜管内,在超滤膜进行冲洗时排出。

  2、超滤膜冲洗流程
   超滤膜使用一段时间后,被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表面,使超滤膜的产水量逐渐下降,尤其是自来水质污染严重时,更易引起超滤膜的堵塞,定期对超滤膜进行冲洗可有效恢复膜的产水量。

  3、超滤膜滤芯

  将成束的超滤膜丝经过浇铸工艺后制成如下图所示的超滤芯,滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的超滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙,形成原液与透过液之间的隔离,原液首先进入超滤膜孔内,经超滤膜过滤后成为透过液,防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。
  4、超滤膜滤芯膜丝总面积的计算:
   在单位膜丝面积产水量不变的情况下,滤芯装填的膜面积越大,则滤芯的总产水量越多,
   其计算公式为:
   S内=πdL×n
   S外=πDL×n
   其中:S内为膜丝总内表面积,d为超滤膜丝的内径;
    S外为膜丝总外表面积,D为超滤膜丝的外径;
   L为超滤膜丝的长度;
   n为超滤膜丝的根数。
   内压式和外压式中空纤维超滤膜
   一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成,一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。
   按进水方式的不同,超滤膜又分为内压式和外压式两种:
   1、内压式:
   即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空丝的内部,由另一端流出,其流向参见下图所示:
   2、外压式:
   中空纤维超滤膜则是原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空丝的外部,其流向见图所示:
   超滤膜的性能表征
   超滤膜的性能通常是指膜的物化性能和分离透过性能,物化性能主要包括膜的机械强度、耐化学药品、耐热温度范围和适用PH值范围等,分离透过性能主要指膜的水通量和切割分子量及截留率。
   超滤膜材料及特性
   主要材料:
   膜材料代号
   膜材料 代号
   聚砜 PS
   醋酸纤维素 CA
   再生纤维素 RC
   聚丙烯腈 PAN
   聚偏氟乙烯 PVDF
   聚丙烯 PP
   聚乙烯 PE
   聚醚砜 PES
   芳香聚酰胺 APA
   聚砜酰胺 PSA
   聚乙烯醇 PVA
   PAN膜:
   ● 具有优良的化学稳定性,有耐酸、耐碱以及耐水解的性能,能广泛应用于各种领域;
 

 

  ● 膜丝具有很好的强度和柔韧性;
 

 

  ● 经过亲水改性,产水量大,并具备很强的抗污染性。
 

 

  ● 膜丝配方材料少,工艺容易控制,不会出现象PVC原料配方材料多而导致膜本身的异味问题。
 

 

  PVDF膜:
 

 

  ● 耐紫外线,有优良的耐污染和化学侵蚀性能;
 

 

  ● 耐热温度可以达到140℃,可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒;
 

 

  ● 能在较宽的PH(1-13)范围内使用,可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。
 

 

  影响超滤膜产水量因素
 

 

  1、温度对产水量的影响:温度升高水分子的活性增强,粘滞性减小,故产水量增加。反之则产水量减少,因此即使是同一超滤系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的。
 

 

  2、操作压力对产水量的影响:在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系,即产水量随着压力升高随着增加,但当压力值超过0.3MPa时,即使压力再升高,其产水量的增加也很小,主要是由于在高压下超滤膜被压密而增大透水阻力所致。
 

 

  3、进水浊度对产水量的影响:进水浊度越大时,超滤膜的产水量越少,而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞。
 

 

  4、流速对产水量的影响:流速的变化对产水量的影响不像温度和压力那样明显,流速太慢容易导致超滤膜堵塞,太快则影响产水量。
 

 

  选择净水器的5条:
 

 

  一、看它是化学制水还是物理制水,所谓的电解水机都是化学制水,所以不要选用经过化学反应过程制水的净水器而要选用物理制水的制水机.
 

 

  二、看它是粗滤还是钠滤,粗滤和超滤是不能过滤干净的,钠滤可以,分辨是不是钠滤看机器是否有高压泵,因为钠滤孔径只有0.0001微米,自来水的水压是不能让水通过的,必须通过高压泵才可以做到.所以必须用电.
 

 

  三、看它是纯净水还是活净水,也就是看它RO滤芯之后是否有能量活化滤芯.
 

 

  四、TDS数值,0-5纯净水,5-50活化矿物质水,50-120二级饮用水,120-180管网污染水,180以上工业污染水.
 

 

  五、理性消费:消费者在购买净水器的同时应该理性面对不同净水器厂家所推出的不同说法,净水器不是一次性家用电器,关乎消费者自身身体健康,购买时应考虑该净水器品牌是否经过国家质量监督局检验,是否符合国家饮用水标准,是否符合中国净水器行业标准。在此前提下还要考虑该品牌净水器日后服务是否完善,避免安装后联系不上厂商(或联系困难)耽误净水器正常的保养时间。同时还要考虑净水器的持久耐用性,一般品牌净水器使用寿命为15-20年。

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分类:净水器知识| 发布:zhanfengwei| 查看: | 发表时间:2009/11/12
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