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(gong)能層較(jiao)薄，透(tou)水通量(liang)大(da)。一般先制成(cheng)管(guan)式(shi)、板面式(shi)、卷式(shi)、毛(mao)細管(guan)式(shi)等(deng)各種型的(de)組件(jian)(jian)，然后組裝多個組件(jian)(jian)在一起應用，以增大(da)過濾(lv)(lv)面積。膜(mo)的(de)超濾(lv)(lv)過程在本質上(shang)是機械篩濾(lv)(lv)過程，膜(mo)表面孔隙的(de)大(da)小是最主要(yao)的(de)控制因素。超過濾(lv)(lv)膜(mo)能分(fen)離的(de)溶(rong)質（高分(fen)子或溶(rong)體）為1～30nm大(da)小的(de)分(fen)子，它排斥的(de)物質除膜(mo)的(de)特性外(wai)，還與(yu)物質分(fen)子的(de)形狀、大(da)小、柔(rou)度(du)及操作條件(jian)(jian)等(deng)有關。

超濾膜按結構分有(you)(you)(you)非(fei)對(dui)稱膜和(he)(he)對(dui)稱膜兩種(zhong)。前(qian)者具(ju)有(you)(you)(you)較密(mi)致表層(ceng)(ceng)，表層(ceng)(ceng)厚度(du)為0.1微米或更小，并具(ju)有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)序排(pai)列微孔，底層(ceng)(ceng)厚度(du)為200～250微米，屬于表層(ceng)(ceng)過濾；后者為各間同(tong)性，沒有(you)(you)(you)皮(pi)層(ceng)(ceng)，孔隙都是一樣(yang)的(de)(de)，屬深層(ceng)(ceng)過濾。工業用(yong)為非(fei)對(dui)稱膜，其(qi)組件形式有(you)(you)(you)中空纖(xian)維式、板式、板框式、管式等。成(cheng)膜材料有(you)(you)(you)纖(xian)維素(su)、醋酸(suan)纖(xian)維素(su)、聚(ju)碳酸(suan)酯、聚(ju)氯乙(yi)烯、聚(ju)砜、聚(ju)偏氯乙(yi)烯、聚(ju)丙(bing)烯腈(jing)、改性丙(bing)烯酸(suan)聚(ju)合(he)物、交鏈的(de)(de)聚(ju)乙(yi)烯醇、磺(huang)化聚(ju)砜及聚(ju)砜酰胺等。是一種(zhong)新(xin)型的(de)(de)化工單元(yuan)操作，廣(guang)泛應用(yong)于分離、濃(nong)縮、純(chun)(chun)化各種(zhong)生物制劑、藥品和(he)(he)食品工業、血液處理、廢水(shui)處理以及超純(chun)(chun)水(shui)制備時(shi)的(de)(de)終端(duan)處理裝置(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(lv)是一(yi)種與膜孔徑大(da)小相關的篩分過程，以膜兩(liang)側的(de)壓力差為(wei)(wei)驅動力，以超(chao)濾(lv)(lv)膜為(wei)(wei)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)介質，在一定的(de)壓力下，當原液(ye)(ye)流過(guo)(guo)膜表面時，超(chao)濾(lv)(lv)膜表面密布的(de)許多細(xi)小(xiao)的(de)微(wei)孔只(zhi)允許水及小(xiao)分(fen)子物(wu)質通過(guo)(guo)而成為(wei)(wei)透(tou)過(guo)(guo)液(ye)(ye)，而原液(ye)(ye)中體積大于(yu)膜表面微(wei)孔徑的(de)物(wu)質則(ze)被(bei)截留(liu)在膜的(de)進液(ye)(ye)側，成為(wei)(wei)濃縮(suo)液(ye)(ye)，因而實現對原液(ye)(ye)的(de)凈化、分(fen)離和濃縮(suo)的(de)目的(de)。

超濾(lv)原(yuan)液(ye)(ye)一般指需要凈化、分離或濃(nong)(nong)縮的(de)(de)溶液(ye)(ye)，透(tou)過液(ye)(ye)指原(yuan)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)透(tou)過超濾(lv)膜而(er)被濾(lv)除大分子溶質(zhi)的(de)(de)那部分液(ye)(ye)體，濃(nong)(nong)縮液(ye)(ye)則是(shi)原(yuan)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)因分離出透(tou)過液(ye)(ye)而(er)剩(sheng)余的(de)(de)高(gao)濃(nong)(nong)度(du)溶液(ye)(ye)。在凈化水工程中(zhong)(zhong)，原(yuan)液(ye)(ye)是(shi)指原(yuan)水進水，透(tou)過液(ye)(ye)即為凈化水，濃(nong)(nong)縮液(ye)(ye)則是(shi)排放的(de)(de)廢(fei)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(you)以下特點：

1、超(chao)濾過程是在常溫下進行(xing)，條件(jian)溫和無成(cheng)分破壞，因而特別適宜對(dui)熱(re)敏感(gan)的(de)物(wu)質，如藥物(wu)、酶、果汁等的(de)分離、分級(ji)、濃(nong)縮與(yu)富(fu)集。

2、超濾過程(cheng)不發生相(xiang)變(bian)化，無需(xu)加熱，能耗低，無需(xu)添加化學試劑，無污染，是一種節(jie)能環保(bao)的(de)分離技(ji)術。

3、超(chao)濾技術分離效(xiao)率高，對稀溶(rong)液中的(de)微量成分的(de)回(hui)收、低濃度溶(rong)液的(de)濃縮均非常有效(xiao)。

4、超濾過程僅采用壓力作為膜(mo)分(fen)離(li)的動力，因此分(fen)離(li)裝置簡(jian)(jian)單、流程短、操(cao)作簡(jian)(jian)便、易于控制(zhi)和維護。

5、超濾法(fa)也有一定的局限(xian)性，它(ta)不能(neng)直接得到(dao)干粉制(zhi)劑。對于蛋白質溶液，一般只能(neng)得到(dao)10～50%的濃度(du)。