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。功能層較薄，透水(shui)通量大(da)(da)。一般先制(zhi)成管(guan)式、板面式、卷式、毛細管(guan)式等各種型的(de)(de)組(zu)件，然后組(zu)裝(zhuang)多個組(zu)件在(zai)一起應(ying)用，以增大(da)(da)過濾(lv)面積。膜(mo)的(de)(de)超濾(lv)過程在(zai)本質(zhi)(zhi)上是機械(xie)篩(shai)濾(lv)過程，膜(mo)表面孔隙的(de)(de)大(da)(da)小是最主(zhu)要的(de)(de)控制(zhi)因(yin)素。超過濾(lv)膜(mo)能分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)溶質(zhi)(zhi)（高分(fen)(fen)子(zi)(zi)或溶體(ti)）為1～30nm大(da)(da)小的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)，它(ta)排斥(chi)的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)除膜(mo)的(de)(de)特性外，還與物(wu)質(zhi)(zhi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)形狀、大(da)(da)小、柔度及操作條件等有(you)關。

超濾膜(mo)按結構(gou)分(fen)有非對稱膜(mo)和對稱膜(mo)兩種(zhong)(zhong)。前者(zhe)具有較密致表層(ceng)(ceng)(ceng)，表層(ceng)(ceng)(ceng)厚度為(wei)(wei)0.1微米或更(geng)小，并具有有序排列微孔，底(di)層(ceng)(ceng)(ceng)厚度為(wei)(wei)200～250微米，屬于表層(ceng)(ceng)(ceng)過濾；后者(zhe)為(wei)(wei)各間同性(xing)，沒有皮層(ceng)(ceng)(ceng)，孔隙都是(shi)(shi)一樣(yang)的(de)(de)，屬深層(ceng)(ceng)(ceng)過濾。工(gong)業(ye)用(yong)為(wei)(wei)非對稱膜(mo)，其組件形式(shi)(shi)有中空纖(xian)維式(shi)(shi)、板式(shi)(shi)、板框(kuang)式(shi)(shi)、管式(shi)(shi)等(deng)。成膜(mo)材料(liao)有纖(xian)維素、醋酸(suan)纖(xian)維素、聚(ju)(ju)碳(tan)酸(suan)酯(zhi)、聚(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)砜、聚(ju)(ju)偏氯(lv)乙烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)腈、改(gai)性(xing)丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)聚(ju)(ju)合物、交鏈的(de)(de)聚(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)醇、磺化(hua)聚(ju)(ju)砜及(ji)聚(ju)(ju)砜酰胺等(deng)。是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)新(xin)型的(de)(de)化(hua)工(gong)單元操作，廣(guang)泛應用(yong)于分(fen)離、濃縮(suo)、純(chun)化(hua)各種(zhong)(zhong)生物制(zhi)劑、藥(yao)品(pin)和食品(pin)工(gong)業(ye)、血液處(chu)(chu)理、廢水(shui)處(chu)(chu)理以及(ji)超純(chun)水(shui)制(zhi)備時的(de)(de)終(zhong)端處(chu)(chu)理裝(zhuang)置(zhi)。

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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：超濾是(shi)一種與膜(mo)孔徑(jing)大小(xiao)相關的篩(shai)分過程，以膜(mo)兩側的壓力差為(wei)驅動力，以超(chao)濾(lv)膜(mo)為(wei)過濾(lv)介質(zhi)，在一定的壓力下，當原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)流過膜(mo)表面時，超(chao)濾(lv)膜(mo)表面密布的許(xu)多細小(xiao)(xiao)的微孔只允許(xu)水(shui)及小(xiao)(xiao)分子物質(zhi)通過而(er)(er)成為(wei)透過液(ye)(ye)，而(er)(er)原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)中體(ti)積大于膜(mo)表面微孔徑(jing)的物質(zhi)則被截留在膜(mo)的進液(ye)(ye)側，成為(wei)濃(nong)縮液(ye)(ye)，因而(er)(er)實現對(dui)原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)的凈化、分離(li)和濃(nong)縮的目的。

超(chao)濾(lv)原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)一般指需要凈化、分(fen)離(li)或(huo)濃(nong)縮(suo)的(de)溶(rong)液(ye)(ye)，透過(guo)液(ye)(ye)指原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)中透過(guo)超(chao)濾(lv)膜而被(bei)濾(lv)除大分(fen)子溶(rong)質的(de)那部分(fen)液(ye)(ye)體，濃(nong)縮(suo)液(ye)(ye)則是原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)中因分(fen)離(li)出(chu)透過(guo)液(ye)(ye)而剩余的(de)高(gao)濃(nong)度溶(rong)液(ye)(ye)。在凈化水工程中，原(yuan)(yuan)液(ye)(ye)是指原(yuan)(yuan)水進水，透過(guo)液(ye)(ye)即(ji)為凈化水，濃(nong)縮(suo)液(ye)(ye)則是排放的(de)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(yi)下特點：

1、超濾(lv)過程是在常溫(wen)(wen)下(xia)進行，條件溫(wen)(wen)和無(wu)成分破壞，因而特別適宜對熱敏感(gan)的物質，如藥物、酶、果(guo)汁等(deng)的分離、分級、濃縮與富集。

2、超濾(lv)過程不發(fa)生相變化，無(wu)(wu)需加(jia)熱，能耗低(di)，無(wu)(wu)需添加(jia)化學(xue)試劑(ji)，無(wu)(wu)污染(ran)，是一種節能環(huan)保的分離技(ji)術。

3、超濾技術分(fen)離效率(lv)高，對稀(xi)溶液中的(de)微量(liang)成分(fen)的(de)回收、低濃度溶液的(de)濃縮均(jun)非常有效。

4、超濾過程僅(jin)采用壓力作為(wei)膜(mo)分離(li)(li)的動力，因此分離(li)(li)裝置(zhi)簡單、流程短、操作簡便、易(yi)于(yu)控制和(he)維護。

5、超濾法(fa)也有一定(ding)的局限性，它不能直接得到干(gan)粉制劑(ji)。對于蛋白(bai)質溶(rong)液，一般只能得到10～50%的濃度。