用于超濾過程中的人工透膜。一般由高分子材料如:醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚砜類及聚酰胺類等制成。一般預先制成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型式的膜組件,然后組裝多個組件在一起應用,以增大過濾面積并便于維修。
超濾膜是一種用于超濾過程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜。以壓力為驅動力,膜孔徑為1~100nm,屬非對稱性膜類型。孔密度約10/cm,操作壓力差為100~1000kPa,適用于脫除膠體級微粒和大分子,能分離濃度小于10%的溶液。
水處理中的應
用飲用水處理
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,水環(huán)境污染加劇,水源水質惡化,水中的污染物尤其是有機污染物越來越多。而傳統(tǒng)的飲用水處理方法僅對一般的有機污染物起作用,對“兩蟲”、藻類的去除效果不佳,且消毒容易產(chǎn)生副產(chǎn)物。
新一代飲用水凈化工藝應在提高處理效率、優(yōu)化效果的同時,強調過程中無毒害物產(chǎn)生,能夠提高資源和能源利用率,減輕污染負荷,改善環(huán)境質量。超濾技術能滿足新一代飲用水凈化工藝要求,去除飲用水中的“兩蟲”、病毒、細菌、藻類、水生生物,保障飲用水的安全性,已廣泛應用于美國、日本等發(fā)達國家的城市水廠。
超濾膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體,但無法去除溶解性小分子物質,阻礙超濾技術在飲用水處理中的應用。目前(2018年),國內(nèi)外諸多學者研究發(fā)現(xiàn),粉末活性炭(PAC)+超濾聯(lián)用系統(tǒng)可將溶解的小分子污染物質轉變?yōu)轭w粒狀態(tài),從而被超濾工藝去除。
生活污水和工業(yè)廢水處理
水資源越來越缺乏,生活污水和工業(yè)廢水的循環(huán)利用備受關注。有學者采用超濾反滲透處理城市二級生活污水處理廠出水,研究發(fā)現(xiàn)超濾反滲透對處理后出水的總磷、總氮、總溶解固體、化學需氧量、氯離子的處理效率分別為 95%、95%、99%、90%、97%以上,滿足《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質標準》(GB/T 18921—2002),可用于景觀用水;除氮指標外,絕大部分指標滿足飲用水水源標準。
其他污水處理
超濾膜技術還應用于電廠循環(huán)排污水的處理、礦區(qū)冷卻循環(huán)排污水的處理、紙漿和造紙漂白廢水的處理和鋼鐵企業(yè)排污水等工業(yè)廢水的處理。
食品方面的應用
超濾膜技術在食品方面的應用主要是果汁的濃縮、澄清、啤酒生產(chǎn)和營養(yǎng)成分的提取等]。有學者采用超濾技術及褐變控制生產(chǎn)出澄清的香蕉汁。研究發(fā)現(xiàn),南瓜汁經(jīng)過微濾后,選用截留相對分子質量5萬的聚砜卷式超濾膜,在操作壓力0.3MPa,最適溫度35℃時進行全回流超濾試驗,膜通量至少可達到30.23L/(m2·h),且得到澄清透明的南瓜汁飲料。此外,許多學者采用超濾技術提取橙皮苷、蛋白質、多糖、三聚氰胺等物質。
超濾膜技術除了應用于成分的提取外,還可用于滅菌。有學者將超濾技術應用于醬油的滅菌、澄清中,提高了產(chǎn)品品質,延長了保質期。
制藥方面的應用
藥物分離
超濾技術可用于藥物的分離精制、除熱原、滅菌等,尤其是在抗生素及維生素的分離提取方面。有學者提出的超濾/萃取法從根本上解決了抗生素萃取過程的乳化問題,提高了萃取收率和產(chǎn)品質量。
目前(2018年),生產(chǎn)過程中常利用活性炭吸附去除人參皂苷注射液制備過程中熱原,該方法具有總皂苷損失量大、生產(chǎn)成本高等缺點。而采用超濾法去除人參皂苷注射液制備過程中熱原,即可有效去除熱原,又可減少人參總皂苷的損失,具有簡便、可靠、效果好等優(yōu)點。利用超濾技術去除狂犬病疫苗生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的細菌內(nèi)毒素,抗原損失較少,并且富集了樣品,能夠滿足疫苗生產(chǎn)的要求。