超濾概念

　　 超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統是以超濾膜絲為過濾介質，膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留，從而達到凈化和分離的目的。

　　超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領域發揮著越來越重要的作用。超濾技術在酒類和飲料的除菌與除濁，藥品的除熱原以及食品及制藥物濃縮過程中均起到關鍵作用。

　　 超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應該定義為微濾膜或精濾膜。

　　 一般用于水處理的超濾膜標稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton，而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領域。

　　超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據其管徑的不同又分為中空纖維、毛細管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細管式為主，個別工程中使用的中空纖維(內徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應屬于微濾膜。

　　 將超濾膜絲組合成可與超濾系統連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜，這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求，因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時，膜表面液體的流速極不均勻，影響膜表面的沖洗效果，因此常用于水處理的超濾膜還是內壓式組件結構較具有優勢。

超濾設備用途

污水、廢水的回收利用

　　 一些西方國家曾經利用一些方法處理污水，但是處理之后的效果不佳，沒有從根本上進行*的處理。此外，超濾設備其價格比較低為廢水回收再利用提供了有力的條件。其實，從城市污水處理廠和工場中排出的廢水經過處理之后*可以再利用，然而此類做法在西方用戶那里難以得到信賴。Windhoek曾經將污水處理廠的出水采用膜技巧回用為飲用水。

 地表水處理

　　 超濾設備大多數是利用在地表水處理之上的，處理后的水用于澆灌或作為反滲透的進水，來制備工業用水。這類工廠在荷蘭等地的數量逐步上升。這種技巧供給了不用在購置越來越貴的飲用水就能就近取用地表水。

 生活飲用水處理

　　 因為生活水平的提高，人們對飲用水的質量要求也就越來越高，水處理公司關注控制供水管網中存在的微生物的量。為了做到這一點，是以一種方法是停止昂貴、頻仍的水質檢驗，或許在供水終端設置防止細菌和病毒進進的樊籬。采用UF系統，可以很是方便的建成多么的樊籬。超濾膜對細菌的往除率可以達到6log，關于病毒的往除率達到4log，是以水廠和用水者都不用在擔心細菌和病毒的標題。因為飲用水的質量自身就很高，是以此時的膜系統可以可以采用很高的膜通量，可以達到135升/平米.小時。同時較高的進水前提，是以反沖頻率和化學加強反洗的頻率都可以很是低，產水量可以達到99%。假設需要還可以設立二級超濾設備，將*級的反洗水進一步回用。

 用來進行海水淡化

　　 中東地區是水資本缺乏zui嚴重的處所。為懂得決這個標題，zui早人們凡是采用蒸餾技巧。從十九世紀60年月，膜技巧被用于處理這些國家的缺水標題。可是，良多反滲透海水淡化(利用半透過膜為海水脫鹽出產海水)(利用海水脫鹽出產海水)系統面臨著膜污染嚴重的標題。重要因為反滲透系統的傳統的預處理方法無法供給靠得住的進水水質。是以盡年夜年夜都淡化工場，在遠遠低于其設計出水量的情況下任務，甚至有些工場的出水量達不到zui后設計的30%。小型淡化裝置的研究很是明白的剖明，超濾系統可以很是有掌握的控制海水的水質，為反滲透系統供給高質量的進水。耐久實驗也剖明，超濾系統的出水SDI值可以很是好的控制在2以下。這些測試在超濾系統(又稱為超濾設備)前不用用任何預處理，而且實用各類海水水質。

 工藝流程

 一般工藝流程為

　　 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透設備-中間水箱-中間水泵-離子交換器-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-用水點 (2000版中國藥典傳統工藝)

　　 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-*級反滲透-PH調節-中間水箱-第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器- 微孔過濾器-巴氏消毒—用水點 (2005版中國藥典目前流行工藝)

　　 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透機-脫氣膜-中間水箱-中間水泵-EDI系統-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-巴氏消毒-用水點 (2005版中國藥典新工藝 )

　　 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-*級反滲透 -PH調節-中間水箱-第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)-RO水箱-RO水泵-TOC分解器-EDI系統-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-巴氏消毒-用水點 (中國藥典注射用水、歐盟和美國藥典推薦工藝)[

　　 原液－儲罐－加壓泵－精密過濾器－中空超濾設備－儲液罐－反洗水箱－反洗泵。

　　 超濾是利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下，溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留，從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無相態變化，不產生二次污染。超濾直飲水設備就是以超濾膜為核心產品對水質進行過濾。產出來的水就是我們通常所說的礦泉水。

應用領域

　　 ◆礦泉水：在礦泉水制造中，應用超濾技術，在工程設計中，將根據礦泉水的水源水質分析報告，針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型，設計超濾設計。

　　 ◆食品：乳制品、果汁、酒、調味品等食品的生產中逐步采用超濾技術，如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離，果汁澄清和去菌消毒，酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等，醬油、醋中細菌的脫除，較傳統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優點。

　　 ◆醫藥：在醫藥和生物化工生產中，常需要對熱敏性物質進行分離提純，超濾技術對此顯示其突出的優點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等)，其提取液中常有大分子或固體物質，很多情況下可以用超濾來分離，使產品質量得到提高。

　　 ◆純水、超純水：工業用水的初級純化，純水超純水制備RO預處理，純水、超純水終端處理。

　　 ◆環保：工業廢水深度處理，城市中水回用系統，電泳漆、油品的回收。

　　 ◆發酵：生化發酵液分離與精制、酶的濃縮與精制、糖及木糖醇澄清過濾。