一、超濾膜的結構

超濾膜具有不對稱的微孔結構，分為兩層：上層為功能層，具有致密微孔和攔截大分子的功能，其孔徑為1～20nm；下層具有大通孔結構的支撐層，起增大膜強度的作用。功能(neng)(neng)層較薄，透水通量(liang)大(da)。一般(ban)先制(zhi)成管式、板面(mian)(mian)式、卷式、毛細(xi)管式等各種型的(de)(de)組件，然后組裝多(duo)個(ge)組件在(zai)一起應用，以增(zeng)大(da)過(guo)濾面(mian)(mian)積。膜(mo)的(de)(de)超濾過(guo)程(cheng)在(zai)本質上是機械篩濾過(guo)程(cheng)，膜(mo)表面(mian)(mian)孔隙的(de)(de)大(da)小(xiao)是最主要的(de)(de)控制(zhi)因素。超過(guo)濾膜(mo)能(neng)(neng)分(fen)離的(de)(de)溶(rong)質（高分(fen)子或溶(rong)體）為1～30nm大(da)小(xiao)的(de)(de)分(fen)子，它排(pai)斥的(de)(de)物(wu)(wu)質除膜(mo)的(de)(de)特性外，還(huan)與物(wu)(wu)質分(fen)子的(de)(de)形狀、大(da)小(xiao)、柔(rou)度及操作(zuo)條件等有(you)關。

超(chao)濾膜按結構分有(you)非對稱(cheng)膜和(he)對稱(cheng)膜兩(liang)種。前者(zhe)具有(you)較密致(zhi)表(biao)層(ceng)，表(biao)層(ceng)厚(hou)度(du)為0.1微(wei)米或更小，并具有(you)有(you)序(xu)排(pai)列微(wei)孔(kong)，底層(ceng)厚(hou)度(du)為200～250微(wei)米，屬于(yu)表(biao)層(ceng)過濾；后者(zhe)為各(ge)間同性，沒有(you)皮層(ceng)，孔(kong)隙都是(shi)一(yi)樣(yang)的，屬深層(ceng)過濾。工業(ye)用為非對稱(cheng)膜，其組件形式(shi)有(you)中空纖(xian)維(wei)式(shi)、板式(shi)、板框式(shi)、管式(shi)等(deng)。成膜材(cai)料有(you)纖(xian)維(wei)素(su)、醋酸纖(xian)維(wei)素(su)、聚(ju)(ju)(ju)碳酸酯(zhi)、聚(ju)(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)(ju)砜(feng)、聚(ju)(ju)(ju)偏氯乙(yi)烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)腈、改性丙烯(xi)(xi)酸聚(ju)(ju)(ju)合物、交(jiao)鏈的聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)醇、磺化聚(ju)(ju)(ju)砜(feng)及聚(ju)(ju)(ju)砜(feng)酰胺等(deng)。是(shi)一(yi)種新型的化工單元操作，廣泛應用于(yu)分離、濃縮(suo)、純(chun)化各(ge)種生物制(zhi)劑、藥(yao)品(pin)和(he)食品(pin)工業(ye)、血液處(chu)理、廢水(shui)處(chu)理以(yi)及超(chao)純(chun)水(shui)制(zhi)備時的終端(duan)處(chu)理裝置。

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二、超濾膜的工作原理

超濾膜技術是一種膜透過分離技術，其濾過能力介于納濾和微濾之間，其工作原理是：超(chao)濾是(shi)一種與(yu)膜孔徑大小相(xiang)關的篩分過程，以(yi)膜(mo)兩側的(de)(de)(de)壓力差為(wei)驅動力，以(yi)超濾膜(mo)為(wei)過(guo)濾介(jie)質，在一定(ding)的(de)(de)(de)壓力下，當原(yuan)液(ye)流過(guo)膜(mo)表(biao)面時，超濾膜(mo)表(biao)面密布的(de)(de)(de)許多細小的(de)(de)(de)微(wei)孔只允許水及小分子(zi)物質通過(guo)而(er)(er)成(cheng)為(wei)透過(guo)液(ye)，而(er)(er)原(yuan)液(ye)中體積(ji)大(da)于膜(mo)表(biao)面微(wei)孔徑的(de)(de)(de)物質則被(bei)截留在膜(mo)的(de)(de)(de)進液(ye)側，成(cheng)為(wei)濃(nong)縮(suo)液(ye)，因(yin)而(er)(er)實現(xian)對原(yuan)液(ye)的(de)(de)(de)凈化(hua)、分離和濃(nong)縮(suo)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

超(chao)濾(lv)原(yuan)液(ye)一般(ban)指(zhi)(zhi)需要凈(jing)化、分(fen)(fen)離(li)或濃縮(suo)的溶(rong)(rong)液(ye)，透(tou)過液(ye)指(zhi)(zhi)原(yuan)液(ye)中(zhong)透(tou)過超(chao)濾(lv)膜而被(bei)濾(lv)除大分(fen)(fen)子溶(rong)(rong)質的那部(bu)分(fen)(fen)液(ye)體(ti)，濃縮(suo)液(ye)則是原(yuan)液(ye)中(zhong)因分(fen)(fen)離(li)出透(tou)過液(ye)而剩余的高(gao)濃度(du)溶(rong)(rong)液(ye)。在(zai)凈(jing)化水工程中(zhong)，原(yuan)液(ye)是指(zhi)(zhi)原(yuan)水進水，透(tou)過液(ye)即為凈(jing)化水，濃縮(suo)液(ye)則是排放的廢水。

三、超濾膜技術的特點

與傳統分離方法相比，超濾膜技術具有以下特點：

1、超濾(lv)過程是(shi)在常溫下進行，條件溫和無成分(fen)破壞，因而特(te)別適宜對(dui)熱(re)敏(min)感的物(wu)質，如藥物(wu)、酶(mei)、果汁等的分(fen)離(li)、分(fen)級、濃縮(suo)與富集。

2、超濾過(guo)程不(bu)發生(sheng)相變化，無需加熱(re)，能耗低，無需添加化學試(shi)劑，無污染，是一(yi)種節能環(huan)保的分離技術(shu)。

3、超(chao)濾技術分離(li)效(xiao)率(lv)高(gao)，對稀溶液(ye)中(zhong)的微量成(cheng)分的回收、低濃度溶液(ye)的濃縮(suo)均非常有效(xiao)。

4、超(chao)濾過程僅采用壓力作為膜(mo)分離的(de)動力，因此分離裝置(zhi)簡單(dan)、流(liu)程短、操(cao)作簡便、易(yi)于控制(zhi)和維護。

5、超濾(lv)法也有(you)一定的局限性(xing)，它不(bu)能直接得(de)到干粉制劑。對(dui)于(yu)蛋白(bai)質溶液，一般(ban)只能得(de)到10～50%的濃度。