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目 录
超滤系统简介 2
常规垂直过滤与切向流过滤比较 2
超滤系统流程图: 3
主要配置: 4
超滤膜装置 5
膜材料 6
超滤膜包维护 8
超滤膜包的维护主要包括以下几个方面 8
清洗方法: 8
注意: 8
冲洗步骤 8
清洗剂选择 9
清洗条件 9
消毒 9
除热原 9
水通量(NWP)测量 10
完整性测试 12
保存 12
附 录 14
超滤系统简介
超滤:是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤是以压力为推动力的
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膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的。
超滤装置如同反渗透装置,有板式、管式(内压列管式和外压管束式)、卷式、中空纤维式等形式。浓差极化乃是膜分离过程的自然现象,如何将此现象减轻到最低程度,是超滤技术的重要课题之一。
采取的措施有:
提高膜面水流速度,以减小边界层厚度,并使被截留的溶质及时由水带走;
②采取物理或化学的洗涤措施。
常规垂直过滤与切向流过滤比较
常规垂直过滤(NFF)“死端过滤”
切向流过滤(TFF)
液体垂直通过滤膜,易造成膜表面形成高浓度凝胶和颗粒层,流速急剧下降。
液体切向流过滤膜,在过滤的同时能对膜表面形成冲刷,使膜表面保持干净,保持稳定的过滤速度
应用范围
浓缩:如蛋白浓缩,去除水/缓冲溶液
通过比较发现为使在生产中保持连续、稳定的过滤,从而选择切向流过滤。
超滤系统一般包括:回流罐、补液罐、泵、质量流量计、压力传感器、温度传感器、隔膜阀(气动、手动)、压力控制阀、电控箱、管道、夹具等等。
超滤系统流程图:
主要配置:
泵
形式:卫生级转子泵
材质:316L SS(转子及与液体直接接触的管道部分)
流速:200L/min (根据工艺确定)
位置:进料段
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阀
形式:卫生级隔膜阀(可调节开度)
材质:316L SS
膜片:PTFE/EPDM[1]
位置:进料段、回流段、透过段、取样口等。
压力传感器
形式:卫生级 隔膜式[2]
材质:316L SS[3]
位置:进料段、回流段、透过段
质量流量计
形式:卫生级 玻璃转子流量计
材质:316L SS 接口及转子
位置:进料段、透过段
温度传感器
形式:卫生级
材质:316L SS
位置:
管道
材质:316L SS
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超滤膜装置
形式:板式、管式(内压列管式和外压管束式)、卷式、中空纤维式
1、板式膜组件
板框式组件是首先应用的大规模超滤和反渗透系统,这种设计起源于常规的过滤概念。膜、多孔膜支撑材料以及形成料液流道的空间和两个端重叠压紧在一起,料液是有料液边空间引入膜面,所有板框式组件应在单位体积中提供大的膜面积,通常这种组件与管式组件相比控制浓度极化比较困难。特别是溶液中含大量悬浮固体时,可能会使料液流道堵塞。在板框式组件中通常要拆开或机械清洗膜,而且比管式组件需要更多的次数。但是,板框式组件的投资费用和运行费用都比管式组件低。
板式超滤膜是最原始的一种膜结构,由于占地面积大,能耗高,逐步被市场所淘汰,主要用大颗粒物质的分离。
管式膜组件
管式膜组件首先用于反渗透系统。这种组件明显的优点是可以控制浓差极化和结垢。而在反渗透系统中,管式膜已在很大程度上被中空纤维式和螺旋式组件所代替,这是因为他的投资和运行费用都高。但是在超滤系统,管式组件一直在使用着,这主要是由于管式系统对料液中的悬浮物具有一定承受能力,她很容易用海绵球清洗而无需拆开设备。管式膜组件的主要优点是能有效地控制浓差极化,大范围地调节料液的流速,膜生成污垢后容易清洗。其缺点是投资和运行费用都高,单位体积内膜的比表面积较低。
管式膜已存在较长一段时间。它的设计简洁而易于理解。管式膜较大的优点,它们能较大范围地耐悬浮固体和许多令人讨厌的纤维、蛋白等物质。对料液的前处理要求低,对料液可以进行高倍浓缩。设备的投资费用高,占地面积大,主要用于超微滤系统中。
中空纤维膜组件
中空纤维式超滤组件与中空纤维式反渗透组件相似,只是孔径大小不同而已。应用中要根据料液的情况加以选择,各种超滤膜组件都有其成功的应用领域。 中空纤维膜纤维的内径很小,中国的中空纤维膜是起步最早,运用成熟的膜结