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微滤膜分离技术分离原理

作者:泓润科技时间:2021-06-09 09:12 次浏览

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微滤膜分离技术分离原理 微滤 ( microfiltration,简称MF)是利用微滤膜的筛分作用进行分离的膜过程,其分离的基本原理与普通过滤类似。如图所示,在微滤膜两侧压力差作用下,原料液...

微滤膜分离技术分离原理
      微滤( microfiltration,简称MF)是利用微滤膜的“筛分”作用进行分离的膜过程,其分离的基本原理与普通过滤类似。如图所示,在微滤膜两侧压力差作用下,原料液体(气体)中的尺寸小于膜孔的物质透过膜的微孔流到膜的下游侧,液体(气体〉中大于膜孔的微粒被截留在膜的上游侧,从而实现溶液(气体)中悬浮粒子与溶剂(气体)的分离。膜的孔径大小与被截留物质的相对尺寸决定分离效果。由于被分离粒子的直径一般大于0. l m,因此,又被称为精密过滤。与常规过滤相似、微滤过程滤液中微粒的浓度可以是10—5级的稀溶液,也可以是浓度达20%的浓浆液。由于微滤所分离的粒子通常远大于反渗透和超滤分离溶液中的溶质及大分子,基本属于固液分离,且微孔滤膜孔径相对较大,空隙率高.因而阻力小,可在0.01~0.2MPa 的跨膜压力差下进行.其渗透通量远大于反渗透和超滤。


微滤膜的截留作用机理
微滤分离机制复杂,影响因素较多、现有研究认为,微滤膜的分离机理多为筛孔分离过程,膜的结构对分离起决定性作用。此外,吸附、膜表面的化学性质和电性能等因素对分离也有影响,这些也是微滤膜及其分离技术研究的主要方向之一。如图2-2所示.对于固液分离的微滤过程.其截留作用主要有几种。
机械截留作用微滤膜将尺寸大于其孔径的固体颗粒或颗粒聚集体截留.而液体和尺寸小于膜孔径的组分可以透过膜.即筛分作用。
②吸附截留作用 Pusch等认为,除了要考虑孔径因素外,还要考虑微滤膜表面通过物理或化学吸附作用,将尺寸小于其孔径的固体颗粒截留。
架桥作用﹐固体颗粒在膜的微孔入口处因架桥作用而被截留。
④孔内部截留作用﹐孔内部截留作用主要是由于膜孔的弯曲而将微粒截留在膜的内部而不是在膜的表面。Davis等研究表明,弯曲孔膜能够截留比其标称孔径小得多的胶体.而柱状孔膜对小于其孔径的胶体粒子截留要少得多。所以、需要尽可能除去悬浮液中的所有颗粒时,弯曲孔膜相对柱状孔膜更有效。但是,柱状膜用于悬浮液中颗粒的分级较弯曲孔膜更有效。
⑤静电截留为了分离悬浮液中的带电颗粒、可采用带相反电荷的微滤膜﹐这样就可以用孔径比被分离尺寸大许多的微滤膜进行,既可达到预期分离效果.又可增加通量。通常情况下,很多颗粒带有负电荷.则宜采用带正电荷的微滤膜。例如.孔径为0.2um带正电荷的尼龙微滤膜对水中的热原的去除率大于95%,而孔径0.22pm的不带电荷的醋酸纤维微孔膜对热原的去除效果则不理想。

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