連續(xù)微孔過濾應(yīng)用技術(shù)特點
微孔膜過濾是世界上開發(fā)應(yīng)用最早的膜過濾技術(shù)，它制備方便、價格便宜，應(yīng)用范圍廣。目前，它在各種分離膜中產(chǎn)值最高，占膜總產(chǎn)值的50%以上，年銷售額超過15億美元。膜品種主要有聚酰胺，聚偏二氟乙烯、 (聚丙烯)、PES、聚苯乙烯、聚乙烯、PAN等材料，微孔濾膜多數(shù)為對稱膜，其中最常見的是曲孔型，結(jié)構(gòu)類似于內(nèi)有相連孔隙的網(wǎng)狀海綿可濾除0.1~10μm微粒，它可分為表面型和深層型兩類。深層型過濾介質(zhì)又分非固定不規(guī)則孔徑和固定不規(guī)則孔徑，前者如化纖繞線型濾芯，一般只作為較粗的預(yù)過濾，微孔濾膜則屬于后者，因膜孔徑固定，可保證過濾的精度和可靠性。
由于每平方厘米濾膜中約包含1千萬至1億個小孔，孔隙率占總體積的70%~80%，故阻力很小，過濾速度很快。它主要從液相中截留微米及亞微米級的細小懸浮物、膠體、微生物、微粒、細菌、酵母、藻類、紅血球等污染物以達到凈化、分離和濃縮的目的。其操作壓差為0.01~0.2MPa，生產(chǎn)中常用的膜平均孔徑為0.2μm左右。
微濾操作有無流動和錯流兩種，前者應(yīng)用于稀料過濾和小規(guī)模過濾。錯流操作又稱為切線流操作，它在近20年來發(fā)展很快，基本代替了無流操作。一旦污染達到穩(wěn)定，膜滲透通量就將在較長一段時間內(nèi)保持在相對高的水平上。一般為避免膜被堵塞，宜采用錯流設(shè)計。隨著微濾過程的進行，膜面逐漸堆積被攔截的雜質(zhì)顆粒，在操作壓力的擠壓條件下，會使膜的孔隙隨之逐漸覆蓋，過水阻力逐漸增高，膜的通量將要下降。下降的原因可能為孔堵塞，吸附，濃差極化或凝膠層的形成。當溶液是水溶性大分子時，由于其擴散系數(shù)很小，造成從膜表面向料液主體的擴散通量也很小，因此膜表面的溶質(zhì)濃度顯著增高，形成不可流動的凝膠層。此時，若能增強被截留組分向溶液本體的反向擴散，必將提高膜的通量。膜的反向清洗技術(shù)就是在凝膠層尚未形成，孔堵塞不密實時用氣反沖膜面雜質(zhì)，讓它永遠處于動態(tài)條件下。所以連續(xù)微濾往往選用外壓管式或中空纖維膜。
kjkeji