中空纖維超濾膜

中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可長期連續運行。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一。

超濾技術是一種廣泛用於水的凈化，溶液分離、濃縮，以及從廢水中提取有用物質，廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單，不需加熱，能源節約，低壓運行，裝置佔地面積小。

東麗中空纖維超濾膜的工作壓力範圍為0.1～0.6MPa，是泛指在超濾的定義域內，處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質，需要選用相應截留分子量的超濾膜，則操作壓力也有所不同。

一般塑殼中空纖維內壓膜，外殼耐壓強度小於0.3MPa，中空纖維耐壓強度一般也低於0.3MPa，因而工作壓力應低於0.2MPa，而膜的兩側壓差應不大於0.1MPa。外壓中空纖維超濾膜耐壓強度可達0.6MPa，但對於塑殼外壓膜組件，其工作壓力亦為 0.2MPa。必須指出，由於內壓膜直徑較大，當用作外壓膜時，易於壓扁並在粘結處切斷，引起損壞，因此內外壓膜不能通用。

當需要超濾液具有一定壓力以供下一工序使用時，應採用不鏽鋼外殼超濾膜組件，該中空纖維超濾膜組件，使用壓力達到0.6MPa，而提供超濾液的壓力可達30m水柱，即0.3MPa壓強，但必須保持中空纖維超濾膜內外兩側壓差不大於0.3MPa。

在選擇工作壓力時除根據膜及外殼耐壓強度為依據外，必須考慮膜的壓密性，及膜的耐污染能力，壓力越高透水量越大，相應被截留的物質在膜表面積聚越多，阻力越大，會引起透水速率的衰減。此外進入膜微孔中的微粒也易於堵塞通道。總之在可能的情況下，選擇較低工作壓力，對膜性能的充分發揮是有利的。

東麗中空纖維超濾膜組件的壓力降，是指原液進口處壓力與濃縮液出口處壓力之差。壓力降與供水量，流速及濃縮水排放量有密切關係。特別對於內壓型中空纖維或毛細管型超濾膜，沿著水流方向膜表面的流速及壓力是逐漸變化的。供水量流速及濃縮水排量越大，則壓力降越大，形成下游膜表面的壓力不能達到所需的工作壓力。膜組件的總的產水量會受到一定影響。在實際應用中，應盡量控制壓力降值不要過大，隨著運轉時間延長，由於污垢積累而增加了水流的阻力，使壓力降增大，當壓力降高出初始值0.05MPa時應當進行清洗，疏通水路。

濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。

濾過程不發生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節能環保的

分離技術。

超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。

超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制

和維護。

特性

1)不鏽鋼卡箍結構，承壓能力更強，有效防止中型超濾系統瞬間的高壓和衝擊所導致的爆裂和漏水。

2)殼體選用高韌性的UPVC材料，該材料具有良好的抗老化。耐酸鹼及化學穩定性的特點，適用廣泛的工況條件。

3)採用獨特的7扇區裝絲工藝，使殼體內布水均勻

4)裝填膜絲5000根，16平方米的有效膜面積，遠高於同類產品的有效膜面積，從而單支組件的水通量更大。

5)進出水口均為國家標準DN32的介面口，四個活結螺紋端蓋都是統一尺寸規格，安裝維護方便。

6)膜的有效面積大，水通量大，純水通量3500升，遠高於國內同種規格產品。

1.原水採用殺菌劑殺滅細菌及微生物。保持適當余氯量;

2.預過濾去除固體顆粒懸浮體，在膠體含量較高時，採用絮凝沉澱預處理;

3.定時反衝洗快速沖洗，定期化學沖洗;

4.動態過濾，排放濃縮水，回收比視原水水質而定;

5.緩慢升降壓，防止衝擊。

膜的清洗：

中空纖維超濾膜在連續正常運行過程中，必須定時、定期進行各種方法的清洗。目前常用的清洗方法主要有下列幾種：

背壓反衝洗法：以潔凈的水，從超濾液側進入向正面進行沖洗，由於膜的正反方向耐壓程度不一，一般只能以低壓進行反衝洗，反衝洗強度不大，效果不大。必須選擇耐壓強度較高的膜，以較高的壓力，較大的流量進行反衝洗，效果最好。沖洗時間30～60秒即可。

等壓水力沖洗法：關閉超濾水出口閥門，全開濃縮水出口閥門，使膜面流速增大，對去除表面附著鬆軟物質較為有效。

化學清洗法：根據膜表面污染物質的種類，選擇適當的化學藥品與之進行溶解、氧化或其他化學反應達到去除的目的。常用的化學藥品的選擇必須根據膜材料的性質選擇，如酸類、鹼類、氧化劑、殺菌劑、表面活性劑以及加酶洗滌劑等。進行方法與正常超濾過程相同，清洗液自原液入口處進入，濃縮液及超濾液全部返回清洗液容器，循環後排放，以凈水洗凈即可。

超濾是採用中空纖維過濾新技術，配合三級預處理過濾清除自來水中雜質；超濾微孔小於0.01微米，能徹底濾除水中的細菌、鐵鏽、膠體等有害物質，保留水中對人體有益的微量元素和礦物質。超濾膜過濾使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。

1.分離過程不發生相變化，分離過程可以在常溫下進行，適合一些熱敏性物質如果汁、生物製劑及某些藥品等的濃縮或者提純；

2.設備佔地面積小，易於模塊化設計，擴展能力強；

3.分離過程僅以低壓為推動力，耗能少；

4.設備及工藝流程簡單，易於操作、管理及維修；

5.應用範圍廣，道爾頓或者溶質尺寸大小為0.001~0.1μm左右，都可以利用超濾分離技術。

1.市政、電力、鋼鐵、石化、紡織、食品等領域污水深度處理回用及生產工藝用水處理；

2.市政給水凈化處理；

3.海水淡化及反滲透系統預處理；

4.食品及生物製藥等領域凈化、濃縮與分離。

主要用於超濾凈水器。普遍使用的直飲機用的就是超濾技術。

中空纖維超濾膜由於其特殊的性質廣泛應用在礦泉水的製備；反滲透設備的預處理；自來水凈化處理；海水淡化的預處理；廢水回用的凈化處理；去除水中的膠體和細菌；濾除中藥提取液中的大分子量雜質、蛋白質和多糖，最後製得中藥製劑；對中藥有效成分進行濃縮，濾除藥液中水分和小分子量雜質；低度白酒去濁除菌；果酒、啤酒及其他酒類的精製；凈化茶汁，製備濃縮茶；針劑、大輸液除熱源；濃縮人體血清。

1、排空殘液

打開膜組件下部的閥門和最低位管道閥門，直到組件和管道內的保存液從膜管和管道內全部排出，然後關閉閥門。

徠2、凈水沖洗

在化學清洗箱內注入適量凈化水，關閉超濾器進口閥門和迴流閥門，將排空閥門打開2/3，排空。打開濾出液排放閥門，再將迴流出口閥門打開2/3，啟動水泵，緩慢打開超濾進口閥門，調整超濾進口壓力至0.05-0.1MPa，在此壓力下沖洗15-30分鐘，關閉水泵時，先緩慢關閉超濾進口閥門，再關泵。

3、中空纖維超濾膜鹼液清洗

配製0.1NNaOH，倒入料桶內，關閉超濾進口閥門和出口排空閥門，將迴流閥門打開2/3，打開濾出液通往料桶的閥門，關閉出口。啟動水泵，緩慢打開進口閥門，調整進口壓力至0.1Mpa左右。在此壓力下循環清洗30分鐘，關閉水泵時，先緩慢關閉進口閥門，再關機。

4、再用凈水或純水沖洗3次，直至洗脫到PH=7。

使用狀態：錯流過濾或全量過濾，反向沖洗與快速沖洗。

反衝洗壓力:<0.1MPa。

反衝洗流量：200L/m2/hr。

反衝洗頻率：隨進水水質而變化15～60min。

反衝洗時間：30-60sec。

化學沖洗：隨膜材質及膜污染情況而定。

滅菌處理：NaClO沖洗每周一次至每月一次。

特點：可以顯著提高沖洗強度有利於膜的再生。

1、料液的預處理

1)料液超濾前必須先用10-50微米預過濾處理。

2)料液的酸度一般應在PH2--13的範圍內。

3)料液溫度一般應低於35℃，使用過程中應低於45℃。

2、將經過預處理的料液放入料桶

3、料液超濾運行操作：關閉超濾膜進口閥門和排空氣閥門，將迴流閥門打開2/3狀態，全開透過液通往料液桶的閥門，關閉透過液出口閥門。啟動水泵，緩慢開啟超濾進口閥門，調整進口與迴流使進膜壓力到0.1MP左右。關閉水泵時，應全開迴流閥門1-5分鐘，然後緩慢關閉超濾進口閥門，再關泵。

4、除水處理用外，料液超濾處理后必須當天清洗並純水保養。

1．優質的超濾膜組件，耐壓、孔徑均一無缺陷，膜表面光滑等。

2．正確的工藝流程，超濾裝置特別是大型裝置，必須具備反衝洗、快速沖洗、化學沖洗以及充氣沖洗等管路及自動控制系統。那種一進兩出的簡單管路系統，雖然設備費用最低，但嚴重影響膜的使用壽命。

圖中所示即為彈式改性PP中空纖維超濾膜。