UF超滤膜​应用

随着环境污染治理日益受到重视，工业废水与城市污水处理已进一步向深度处理发展，中水工程已提到议事日程。超滤深度净化与利用生物技术与超滤技术结合的膜生物反应器已在城市污水和工业废水处理开始得到应用。我国超滤技术发展的一个新的起点将为废水处理的工业应用。废水处理较净水工业应用有较大的难度，并且缺乏实际经验，因此在膜组件的生产与应用技术的开发还需做不少工作。目前耐污染粗毛细管状的超滤膜在初步应用中已取得良好的效果。

a、制水工业

①超纯水、纯净水制备中作为反渗透的预处理。预处理水质SDI可达到0～1;

②海水淡化中的预处理去除悬浮物、微粒、细菌和藻类，大大延长了反渗透脱盐膜的使用寿命;

③用UF超滤膜制备自来水，较常用的预处理方法水质高，工艺简单，占地面积小;

④饮用水的深度净化，用城市自来水或可以饮用的原水进一步净化达到国家饮用净水的标准，可以提供直饮水源;

⑤矿泉水的净化，天然矿泉水经超滤净化不改变微量元素成分，同时达到可以直接饮用的目的。

b、无菌液体食品制造

①低度酒的除浊;

②果酒、啤酒、黄酒的精制;

③液体调料的精制;

④饮料的净化。

c、医药卫生方面的应用

①血液超滤净化;

②口服液净化处理;

③针剂大输液除热原。

2、浓缩功能的应用：

a、食品发酵工业的应用

①酶制剂的浓缩;

②蛋白质的浓缩，大豆蛋白及卵蛋白的浓缩。

b、乳品工业的应用

浓缩牛乳和从乳清中回收乳清蛋白等。

c、医疗方面的应用

①腹水超滤浓缩;

②血液过滤。

d、在生物制剂方面应用

①生物制剂如钩端螺旋体、乙肝疫苗、胸腺素、人体生长激素的浓缩分离;

②人血清白蛋白的浓缩分离。 

目前，工业生产中常用的超滤膜有：板框式、园管式、螺旋卷式、中空纤维式、毛细管式。各行业必须根据需要选择不同类型的超滤膜，使其性能得到充分的发挥。

膜技术的开发给各行业生产用水处理、物质浓缩分离带来极大便利，随着科技不断进步，超滤膜技术在不断完善，以其特有的性质占据市场领先位置。 

1、 电子行业：半导体工业超纯水设备、集成电路清洗用水处理设备;

2、 制药行业：医用纯水、药物浓缩分离;

3、 水处理工程：纯净水制备、饮用水净化、反渗透装置;

4、 食品行业：果汁的浓缩澄清、蛋白质浓缩分离;

5、 废水处理工程：工业废水、市政废水理处回用等;

这几个行业是应用超滤膜较为广泛的几个行业，还有很多企业在生产过程中采用超滤膜技术。

UF超滤膜的主要结构可以分为对称和非对称两种。泳池水净化一般采用非对称膜元件，通过压力差推动膜过滤，可以有效的去除水质中的杂质和细菌。UF超滤膜的孔径在0.001～0.02μm之间，所以经它处理过的水质完全能够满足游泳用水质的标准。但是，在使用过程中要注意对膜的清洗和维护，因为膜的孔径极小，容易造成堵塞和细菌的滋生。如果不对其进行定期清理，则会影响最终的水质处理效果，并缩到了膜的使用寿命。

1、 在超滤过程中不会发生任何质的变化，可以在常温下稳定运行。

2、 设备结构精巧，占地面积小，易于操作。

3、 超滤分离过程简单，设备自动化程度高。

4、 能将不同的分子量物质进行分类处理。

5、 对水质的适用性强，应用的范围广。 

游泳馆采用UF超滤膜，有效的解决了泳池水净化问题，为人们打造更优质的娱乐环境提供技术支持。

1、实验部分

水过滤膜的制备：超滤膜更换原理将N一甲基吡咯烷酮与丙酮的混合溶剂放在烧杯中，加入预先准备好的聚偏氟乙烯(PVDF)，搅拌使之完全溶解.将成孔剂邻苯二甲酸二丁酯加入上面溶解好的烧杯中，搅拌使之均匀.将填料SiO 加入烧杯中，并把烧杯放人40~C恒温的水浴锅中，不断搅拌，使之完全溶解.取出至玻璃板涂膜，静置冷却.用无水乙醇寝泡半小时，晾干，测其水通量。过滤膜的透水性：制备好的超滤膜在去离子水中放置一段时间后，剪取一定大小的膜片，备用.取一根内径为5.95cm的玻璃管，将其一端用橡皮管连接于自来水龙头上，调节水流量，待其稳定后，将备用膜片置于玻璃管另一端，用橡皮使其平整封口，注意防止膜裂，测定。

2、结果与讨论

2.1 溶剂配比对成膜的影响

对于高分子聚偏氟乙烯的溶解，用混合溶剂(N一甲基吡咯烷酮与丙酮的混合)是很好的，然而溶剂的不同比例对成膜有很大的影响，其影响见表2.由表2可知：当N一甲基毗咯烷酮与丙酮是1：9时，很难成膜，随着N一甲基毗咯烷酮的增加越易成膜，但不是越多越好，这是因为甲基毗咯烷酮过多时，PVDF就很难溶解了，因此溶剂的最佳配比为3：7。

2.2 成孔剂邻苯二甲酸二丁酯对膜的影响

邻苯二甲酸二丁酯的作用是在PVDF的膜上形成有一定孔隙的孔，以让水透过.然而邻苯二甲酸二丁酯对膜的影响也很大，见表3。即：当DBP含量高了不易成膜，含量低了纯水不易透过，通过实验，当PVDF：DBP=1：1时，效果最佳。

2.3 SiO：含量对膜的水通量的影响

不同SiO 含量的膜通量在一定压力下，随着铸膜液中SiO：的增加，膜的通量有所增加，但这种趋势在质量分数达到一定值时就不明显了.这是因PVDF是疏水的高聚物，加入SiO：，由于其亲水性和大比表面积等特性，使得膜的亲水性得到了改善，通量增加.但当质量分数过高时，铸膜液中过量的粒子就会发生团聚现象H ，这样的粒子就起不到改善膜的亲水性的作用.最佳比例关系为PVDF：SiO =1：3。

2.4 水通量与操作压力的关系

PVDF膜的水通量在一定范围内随操作压力的增加而增大，到一定值时不再增加，水通量最大时的最小压力即为最佳压力.

3、结论

1)当聚偏氟乙烯(5.0—5.2)g，苯二甲酸二丁酯(5.0—5.2)g，氧化硅(15.0一l5.6)g时，能制备出超滤膜，以作透水用。

2)在不同的溶剂配比，填料，成孔剂下研究了不同情况下膜的特点，并分析出适宜的制备条件是：N一甲基吡咯烷酮：丙酮=3：7，PVDF：SiO =1：3，PVDF：DBP=1：1。

3)以NMP与丙酮作为混合溶剂，PVDF为成膜物质，SiO 为填料，得了改性的PVDF超滤膜.此改性的超滤膜成本低，膜的水通量也提高了。 

UF净水器也叫UF净水机，或超滤净水器，该机器使用UF超滤膜技术对水进行净化处理的设备，UF超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微孔过滤膜。采用以自来水压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。滤芯功能。