Что такое ультрафильтрация?

Ультрафильтрационные мембраны представляют собой полимерные полупроницаемые мембраны, используемые в процессе ультрафильтрации для отделения от раствора полимерных коллоидов или взвешенных частиц определенного размера.Под действием давления размер пор мембраны составляет от 1 до 100 нм и представляет собой мембрану асимметричного типа.Плотность пор составляет около 10/см, а перепад рабочего давления составляет 100-1000 кПа.Он подходит для удаления частиц и макромолекул коллоидного уровня и может разделять растворы с концентрацией менее 10%.

Структура

Этот полимерная мембрана имеет асимметричную микропористую структуру и делится на два слоя: верхний слой представляет собой функциональный слой с плотными микропористыми и перехватывающими макромолекулами с размером пор 1-20 нм;нижний слой имеет опорный слой с крупной структурой сквозных отверстий, что увеличивает прочность мембраны.

Функциональный слой тонкий и имеет большой поток водопроницаемости.Как правило, он изготавливается из различных типов компонентов, таких как трубчатые, пластинчатые, рулонные, капиллярные и т. д., а затем собирается в несколько компонентов для совместного применения для увеличения площади фильтрации.Процесс ультрафильтрации мембран представляет собой процесс механического просеивания, при котором размер пор на поверхность мембраны является основным управляющим фактором.Растворенные вещества (макромолекулы или растворенные вещества), которые могут быть разделены ультрафильтрационной мембраной, представляют собой молекулы размером от 1 до 30 нм, а вещества, которые она отбрасывает, связаны с формой, размером, гибкостью и условиями эксплуатации молекул материала в дополнение к характеристики мембраны.В ранних ультрафильтрационных мембранах использовались целлофановые, нитроцеллюлозные мембраны и т. д.

Производственные материалы

Обычно изготавливаются из различных полимерных материалов, таких как ацетат целлюлозы, сложные эфиры ацетата целлюлозы, полиэтилен, полисульфон, полиамиды и ароматические полимеры.

Приложения

Ультрафильтрационные мембраны широко используются для глубокой очистки промышленных сточных вод и технологической воды, такой как концентрация, очистка и разделение макромолекул в химической, пищевой и фармацевтической промышленности, обеззараживание биологических растворов, разделение красителей в полиграфических и красильных сточных водах, извлечение глицерина из нефтехимических сточных вод, извлечение серебра из фотохимических сточных вод и подготовка сверхчистой воды.Кроме того, он также может использоваться для концентрирования и обезвоживания осадка.

Характеристики производительности

Производительность выражается в показателях проницаемости для чистой воды в квадратных метрах в час, остаточной молекулярной массе и проценте удерживания.Чем выше проницаемость для чистой воды, тем лучше, и обычно требуется, чтобы уровень удерживания составлял >99%.Высококачественные мембраны для ультрафильтрации имеют высокую плотность пор и узкое распределение пор по размерам.

Структурная классификация

Существует два типа мембран, асимметричный и симметричный, в соответствии с их структурой.Первый имеет плотный поверхностный слой толщиной 0,1 мкм и менее с упорядоченным расположением микропор и нижний слой толщиной 200-250 мкм, относящийся к поверхностной фильтрации;последняя однородная, без кожного слоя, поры одинаковые, относящиеся к глубокой фильтрации.В промышленности используются асимметричные мембраны с компонентами в виде полых волокон, пластин, пластин и каркасов, труб и т.д.Мембранообразующие материалы включают целлюлозу, ацетат целлюлозы, поликарбонат, поливинилхлорид, полисульфон, поливинилиденхлорид, полиакрилонитрил, модифицированные акриловые полимеры, сшитый поливиниловый спирт, сульфированный полисульфон и амиды полисульфона.Это новый тип работы химической установки, широко используемый при разделении, концентрировании и очистке различных биологических препаратов, фармацевтической и пищевой промышленности, обработке крови, очистке сточных вод и в качестве конечного очистного устройства при подготовке сверхчистой воды.