UF超滤膜

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。

1、 过滤膜在运行过程中不会发生相变，可以在常温或低压下进行操作，进而其运行能耗较低;

2、 膜元件在浓缩分离过程中不会使任何物质发生质的变化，不会造成二次污染;

3、 可以把不同分子量的物质分级分离;

4、 超滤膜在运行过程中不会有杂质脱落，保证超滤液的纯净;

5、 超滤膜具有选择性分离的特点，可以保留对人体有益的矿物质元素;

超滤过程中在水透过膜的同时，大分子溶质被截留，而在膜的表面积聚，形成被截留的大分子溶质的浓度边界层，这就是超滤过程中的浓差极化。由于浓差极化，膜表面处溶质的浓度高，可以导致溶质截留率的下降和水的渗透压的增高，使超滤过程的有效压差减小，渗透通量降低。

超滤所用的世韩膜为不对称膜，它的特点是膜断面形态的不对称性，它是由表面活性层与大孔支撑层两层组成，表面活性层很薄，厚度0.1-1.5m膜的分离性能主要取决于这一层，表面活性层有孔径1~20nm的膜为超滤膜;支撑层的厚度为50~250m，起支撑作用，它决定膜的机械强度，呈多孔状，超滤膜的大孔支撑层为指状孔。

超滤膜的另一种形式是中空纤维膜，超滤所用时不需专门的支撑结构，其另一个特点是单位体积内膜具有非常大的表面积，能有效地提高渗透通量。^[1]

1、有机高分子材料：纤维素酯类 聚砜类 聚烯烃类含氟类材料

2、其他高分子材料

3、无机材料：这是近几年开发的新型制膜材料，主要有陶瓷、玻璃和金属。最突出的优点是耐高温，耐有机溶剂性能好，不易老化，可再生强。

       随着水污染的日益加剧，终端净水的需求日益旺盛。整个中国的净水技术也在发生着突飞猛进的变革。超滤膜市场有很多材质的膜，比较常用的是PVC、PAN和PVDF的材质。下面简要介绍一下PVDF材质的优越性。

1、良好的亲水性

      经特殊的亲水化处理，膜丝具有长期的亲水性能。可以在较低的跨膜压力下，得到高的通水量，同时提高膜丝的耐污染性能。

2、过滤精度高

      中空纤维超滤膜具有均匀的小于0.1微米的微孔，可以去除微生物，胶体，硅藻以及其他引起浑浊的物质。

3、良好的机械强度

      超滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力，断丝使超滤膜失去分离性能，是评测超滤膜性能的一个重要指标。

4、寿命长，抗污能力强

      PVDF为原料中空纤维膜具有良好的耐化学腐蚀、耐氧化以及耐光老化等性能。因此可以使用各种方法反复清洗，以除去污染物和恢复通量。

5、稳定的产品性能

      从原材料的供应，制备工艺和产品检测入手。保证原料质量稳定，制备过程中前后一致的精确控制以及产品的百分百的检测，确保产品的稳定性能。

1、中空纤维超滤膜(内压式超滤器;外压式超滤器，帘式超滤器)

卷式膜元件由中心管、超滤膜、原水导流网和产水导流网组成。

优点：单位体积的有效膜面积较大，占地面积小 ; 组件的更换容易，原水流道成网状，流动状态好。

中空纤维式中空纤维的最大特点是没有支撑材料，靠纤维管的自身强度来承受工作压力。根据膜的致密层在中空纤维的内表面和外表面，可以分为内压式组件和外压式组件。

应用领域：水质净化、溶液浓缩

使用范围：实验室、膜的选择、酶制剂的浓缩

2、平板超滤膜(板式超滤器)

板框式板框式结构是最早推出的一种结构形式，膜和板有多种形状，例如圆形、椭圆型、多边形及方型。无论哪一种形状，用的膜都是平板膜。组件中膜、支撑材料及料液流道的空间和两个端重叠压紧在一起，料液是由进料空间引入膜面。

优点：可以拆卸清洗;膜可以重复使用;进料要求相对较低

应用领域：溶液浓缩

3、管式超滤膜(内压式超滤器;外压式超滤器 )

管式超滤组件分为内压和外压两种类型。

优点：流道截面积大，不会产生流道堵塞，膜面清洗方便。

应用领域：溶液浓缩、工业废水处理。

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、市政废水处理回用等;

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。

      保存湿态膜最主要的一点就是始终让膜呈现湿润状态。

一般常用膜保存液的配方为：

水﹕甘油﹕亚硫酸氢钠=79﹕20﹕1

保存液温度在5~40℃，亚硫酸氢钠的作用是防止微生物在膜表面繁殖及侵蚀膜。甘油的目的为了降低保存液的冰点。防止因结冰而损坏膜，配方中的亚硫酸氢钠可用戊二醛、硫酸铜等其他对膜无伤害的抑菌剂代替。

对醋酸纤维素膜，pH值在4.5~5，可降低膜的水解速度，一般在抽真空的条件下，保存液的有效期为1年。

湿态膜会由于脱水产生收缩变形现象，使膜孔大幅度缩小，或使膜结构遭到破坏，同时使膜的质地变脆，甚至使膜的过滤作用完全失效。

超滤膜自然脱水干燥将导致膜孔的崩塌，从而严重影响膜的透过性和机械强度。因此需对膜作干态处理。

目前商品化的超滤膜，基本上都是干态膜的形式。

因为这不仅有利于存放和运输，而且也是制作膜组件所必需的(封胶时要求膜是干态)。

制备干态膜，普遍采用脱水剂，Van Oss等, 用50%的甘油水溶液或0.1%的十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液浸渍超滤膜，然后进行干燥处理，使用前需洗净浸渍液。

现在常用的干化处理液的配方为：

水﹕甘油﹕SDS=79.2﹕20﹕0.8

膜置于其中浸渍5～6天后在一定的温度环境中干燥。

以上，针对不同膜种类，作相对调整。切不可直接套用，以免产生膜的劣化。^[2]