超濾膜結(jié)構(gòu)和原理簡介

工業(yè)應(yīng)用中，有一種新型的化工單元操作，用于在超濾過程中將大小的高分子膠體或者懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜，它就是超濾膜。這是一種以壓力為驅(qū)動力，膜孔徑為1-100nm的非對稱性膜類型。其密度約為10/cm，操作壓力差為100-1000kpa，廣泛適用于脫除膠體級微粒和大分子，能分離濃度小于10%的溶液。

超濾膜可應(yīng)用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；同時，它還可用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。另外，超濾膜在我國較成功的應(yīng)用在于利用超濾膜進(jìn)行中草藥的濃縮提純。隨著技術(shù)的進(jìn)步，超濾膜的篩選功能必將得到更好的改進(jìn)和加強(qiáng)，對社會進(jìn)步的貢獻(xiàn)也會越來越大。

超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾膜篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過，而細(xì)菌的體積都在0.02微米以上，因此細(xì)菌以及比細(xì)菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機(jī)物等都能被超濾膜截留下來，從而實現(xiàn)了凈化過程。