一、超濾膜的超濾特性
在膜分離技術(shù)范疇內(nèi),分離精度自反滲透至微濾過濾范圍的連續(xù)譜圖中可見,超濾介于納濾與微濾之間。超濾的定義域?yàn)榻亓舴肿恿?00~500000左右,相應(yīng)膜孔徑大小的近似值為0.002μ~0.1μ。截留分子量與膜孔徑兩者尚無對(duì)應(yīng)關(guān)系。簡(jiǎn)單的理解,超濾膜如同篩子,在一定壓力(0.1~0.6mpa)下,允許溶劑和小于膜孔徑的溶質(zhì)透過,而阻止大于孔徑的溶質(zhì)通過,以完成溶液的凈化、分離和濃縮。超濾過程有如下特點(diǎn):
(1)超濾過程無相際變化,可以在常溫及低壓下進(jìn)行分離,因而能耗低,約為蒸發(fā)法與冷凍法的1/2~1/5;
(2)設(shè)備體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故投資費(fèi)用低,易于實(shí)施;
(3)超濾分離過程只是簡(jiǎn)單的加壓輸送液體,工藝流程簡(jiǎn)單,易于操作管理;
(4)溶液在分離、濃縮過程中不發(fā)生質(zhì)的變化,因而適合于保味及熱敏性溶液的處理;
(5)適合于從稀溶液中分離微量貴重大分子物質(zhì)的回收和低濃度大分子物質(zhì)的回收;
(6)能將不同分子量的物質(zhì)分級(jí)分離;
(7)超濾膜是由高分子聚合物制成均勻的連續(xù)體,在使用過程中無任何雜質(zhì)的脫落,保證被處理溶液的純凈。 由以上分離特性可知,超 濾的應(yīng)用范圍很廣,但歸根到底,主要應(yīng)用于溶液的凈化、分離和濃縮。
二、超濾技術(shù)的特性參數(shù)
超濾技術(shù)特性參數(shù)主要指分離透過性能:
(1)透水速率(超濾速率): 在一定工作壓力、溫度下,單位面積(在研究領(lǐng)域中)或單個(gè)組件(在工業(yè)應(yīng)用中),在單位時(shí)間內(nèi)所透過的水量,稱為透水速率。 膜的透水速率除與溫度、壓力有關(guān)外,取決于膜材料,膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)等物化性能,此外與操作條件包括溶液的性質(zhì)有密切的關(guān)系。因而商品膜的透水速率是指在一定溫度、壓力下純水透水速率。
(2)截留分子量(切割分子量)與截留率: 商品超濾膜多用截留分子量或相近孔徑的大小來表明產(chǎn)品的截留性能。截留分子量是指能被膜截留住的溶質(zhì)中最小溶質(zhì)的分子量。 截留率指溶液中被膜截留的特定溶質(zhì)的量所占溶液中該物定溶質(zhì)總量的比率。可由下式表示: ro=(1-cp/cf)×100 式中:ro —— 截留率;cp —— 透過液中特定溶質(zhì)的濃度;cf —— 原溶液中特定溶質(zhì)的濃度通常超濾膜所標(biāo)稱的截留分子量,對(duì)具有相同分子量的線形分子物質(zhì)或球形蛋白類分子,物質(zhì)的截留率分別應(yīng)為≥90%和≥95%。國(guó)外不同公司產(chǎn)品其標(biāo)準(zhǔn)并不一致。