UF超濾水處理設(shè)備的概念
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過(guò)濾介質(zhì),膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過(guò),而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留,從而達(dá)到凈化和分離的目的。
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(lái)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(guò)程中均起到關(guān)鍵作用。
超濾過(guò)濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來(lái)定義較為模糊,一般認(rèn)為超濾膜的過(guò)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(lái)說(shuō)超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.001-0.01微米,截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過(guò)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(chǎng)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(méi)式三種。其中浸沒(méi)式超濾膜過(guò)濾的推動(dòng)力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對(duì)于過(guò)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(guò)濾推動(dòng)力的要求,因此浸沒(méi)式的組件形式比較適合于過(guò)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(shì)。
UF超濾水處理設(shè)備的用途
污水、廢水的回收利用
一些西方國(guó)家曾經(jīng)利用一些方法處理污水,但是處理之后的效果不佳,沒(méi)有從根本上進(jìn)行*的處理。此外,超濾設(shè)備其價(jià)格比較低為廢水回收再利用提供了有力的條件。其實(shí),從城市污水處理廠和工場(chǎng)中排出的廢水經(jīng)過(guò)處理之后*可以再利用,然而此類做法在西方用戶那里難以得到信賴。Windhoek曾經(jīng)將污水處理廠的出水采用膜技巧回用為飲用水。
地表水處理
超濾設(shè)備大多數(shù)是利用在地表水處理之上的,處理后的水用于澆灌或作為反滲透的進(jìn)水,來(lái)制備工業(yè)用水。這類工廠在荷蘭等地的數(shù)量逐步上升。這種技巧供給了不用在購(gòu)置越來(lái)越貴的飲用水就能就近取用地表水。
生活飲用水處理
因?yàn)樯钏降奶岣?,人們?duì)飲用水的質(zhì)量要求也就越來(lái)越高,水處理公司關(guān)注控制供水管網(wǎng)中存在的微生物的量。為了做到這一點(diǎn),是以一種方法是停止昂貴、頻仍的水質(zhì)檢驗(yàn),或許在供水終端設(shè)置防止細(xì)菌和病毒進(jìn)進(jìn)的樊籬。采用UF系統(tǒng),可以很是方便的建成多么的樊籬。超濾膜對(duì)細(xì)菌的往除率可以達(dá)到6log,關(guān)于病毒的往除率達(dá)到4log,是以水廠和用水者都不用在擔(dān)心細(xì)菌和病毒的標(biāo)題。因?yàn)轱嬘盟馁|(zhì)量自身就很高,是以此時(shí)的膜系統(tǒng)可以可以采用很高的膜通量,可以達(dá)到135升/平米.小時(shí)。同時(shí)較高的進(jìn)水前提,是以反沖頻率和化學(xué)加強(qiáng)反洗的頻率都可以很是低,產(chǎn)水量可以達(dá)到99%。假設(shè)需要還可以設(shè)立二級(jí)超濾設(shè)備,將*級(jí)的反洗水進(jìn)一步回用。
工藝流程
一般工藝流程為
原水-原水加壓泵-多介質(zhì)過(guò)濾器-活性炭過(guò)濾器-軟水器-精密過(guò)濾器-一級(jí)反滲透設(shè)備-中間水箱-中間水泵-離子交換器-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過(guò)濾器-用水點(diǎn) (2000版中國(guó)藥典傳統(tǒng)工藝)
原水-原水加壓泵-多介質(zhì)過(guò)濾器-活性炭過(guò)濾器-軟水器-精密過(guò)濾器-*級(jí)反滲透-PH調(diào)節(jié)-中間水箱-第二級(jí)反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器- 微孔過(guò)濾器-巴氏消毒—用水點(diǎn) (2005版中國(guó)藥典目前流行工藝)
原水-原水加壓泵-多介質(zhì)過(guò)濾器-活性炭過(guò)濾器-軟水器-精密過(guò)濾器-一級(jí)反滲透機(jī)-脫氣膜-中間水箱-中間水泵-EDI系統(tǒng)-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過(guò)濾器-巴氏消毒-用水點(diǎn) (2005版中國(guó)藥典新工藝 )
原水-原水加壓泵-多介質(zhì)過(guò)濾器-活性炭過(guò)濾器-軟水器-精密過(guò)濾器-*級(jí)反滲透 -PH調(diào)節(jié)-中間水箱-第二級(jí)反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)-RO水箱-RO水泵-TOC分解器-EDI系統(tǒng)-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過(guò)濾器-巴氏消毒-用水點(diǎn) (中國(guó)藥典注射用水、歐盟和美國(guó)藥典推薦工藝)[
原液-儲(chǔ)罐-加壓泵-精密過(guò)濾器-中空超濾設(shè)備-儲(chǔ)液罐-反洗水箱-反洗泵。
超濾是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(dòng)下,溶液中水、有機(jī)低分子、無(wú)機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過(guò)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)則不能透過(guò)纖維壁而被截留,從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。該過(guò)程為常溫操作,無(wú)相態(tài)變化,不產(chǎn)生二次污染。超濾直飲水設(shè)備就是以超濾膜為核心產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。產(chǎn)出來(lái)的水就是我們通常所說(shuō)的礦泉水。
應(yīng)用領(lǐng)域
◆礦泉水:在礦泉水制造中,應(yīng)用超濾技術(shù),在工程設(shè)計(jì)中,將根據(jù)礦泉水的水源水質(zhì)分析報(bào)告,針對(duì)性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設(shè)計(jì)超濾設(shè)計(jì)。
◆食品:乳制品、果汁、酒、調(diào)味品等食品的生產(chǎn)中逐步采用超濾技術(shù),如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質(zhì)的去除等,醬油、醋中細(xì)菌的脫除,較傳統(tǒng)方法顯示出經(jīng)濟(jì)、可靠、保證質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
◆醫(yī)藥:在醫(yī)藥和生物化工生產(chǎn)中,常需要對(duì)熱敏性物質(zhì)進(jìn)行分離提純,超濾技術(shù)對(duì)此顯示其突出的優(yōu)點(diǎn)。用超濾來(lái)分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當(dāng)合適的從動(dòng)、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體物質(zhì),很多情況下可以用超濾來(lái)分離,使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。
◆純水、超純水:工業(yè)用水的初級(jí)純化,純水超純水制備RO預(yù)處理,純水、超純水終端處理。
◆環(huán)保:工業(yè)廢水深度處理,城市中水回用系統(tǒng),電泳漆、油品的回收。
◆發(fā)酵:生化發(fā)酵液分離與精制、酶的濃縮與精制、糖及木糖醇澄清過(guò)濾。