一、超濾膜的結構

超濾膜具有不對稱的微孔結構，分為兩層：上層為功能層，具有致密微孔和攔截大分子的功能，其孔徑為1～20nm；下層具有大通孔結構的支撐層，起增大膜強度的作用。功(gong)能(neng)層較(jiao)薄，透水通(tong)量大(da)。一(yi)(yi)般先制成管(guan)式、板面(mian)式、卷式、毛(mao)細管(guan)式等各種型的(de)(de)(de)組(zu)件，然后(hou)組(zu)裝多個組(zu)件在(zai)一(yi)(yi)起(qi)應(ying)用，以增大(da)過濾面(mian)積。膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)超濾過程在(zai)本質(zhi)(zhi)上是(shi)機(ji)械(xie)篩(shai)濾過程，膜(mo)(mo)表(biao)面(mian)孔隙(xi)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)是(shi)最主(zhu)要的(de)(de)(de)控(kong)制因(yin)素。超過濾膜(mo)(mo)能(neng)分(fen)(fen)離的(de)(de)(de)溶質(zhi)(zhi)（高(gao)分(fen)(fen)子或溶體）為1～30nm大(da)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子，它排斥的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)除膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)特(te)性外，還與物質(zhi)(zhi)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)形狀、大(da)小(xiao)(xiao)、柔度及操作條(tiao)件等有關。

超濾膜按結構分有非對(dui)稱(cheng)膜和對(dui)稱(cheng)膜兩種(zhong)。前者具(ju)有較(jiao)密(mi)致表層(ceng)，表層(ceng)厚度為0.1微米或(huo)更小(xiao)，并(bing)具(ju)有有序排列微孔，底層(ceng)厚度為200～250微米，屬(shu)于表層(ceng)過濾；后者為各間同性，沒有皮層(ceng)，孔隙都是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)，屬(shu)深層(ceng)過濾。工業用(yong)為非對(dui)稱(cheng)膜，其組件形式(shi)(shi)有中(zhong)空纖維式(shi)(shi)、板式(shi)(shi)、板框式(shi)(shi)、管式(shi)(shi)等。成膜材(cai)料(liao)有纖維素、醋酸(suan)纖維素、聚(ju)(ju)(ju)碳(tan)酸(suan)酯(zhi)、聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯、聚(ju)(ju)(ju)砜、聚(ju)(ju)(ju)偏氯(lv)乙烯、聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)烯腈、改性丙(bing)烯酸(suan)聚(ju)(ju)(ju)合物、交鏈的(de)聚(ju)(ju)(ju)乙烯醇、磺化聚(ju)(ju)(ju)砜及聚(ju)(ju)(ju)砜酰胺等。是(shi)一(yi)種(zhong)新型的(de)化工單元(yuan)操作，廣泛應用(yong)于分離、濃縮、純(chun)(chun)化各種(zhong)生物制劑、藥(yao)品和食品工業、血液處(chu)理、廢水(shui)處(chu)理以(yi)及超純(chun)(chun)水(shui)制備(bei)時(shi)的(de)終(zhong)端處(chu)理裝置。

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二、超濾膜的工作原理

超濾膜技術是一種膜透過分離技術，其濾過能力介于納濾和微濾之間，其工作原理是：超濾是一種(zhong)與(yu)膜孔徑大(da)小相(xiang)關(guan)的篩(shai)分過(guo)程，以膜(mo)(mo)兩側的(de)(de)壓力(li)差為(wei)驅動力(li)，以超濾膜(mo)(mo)為(wei)過(guo)濾介質，在(zai)一定的(de)(de)壓力(li)下，當原液(ye)流(liu)過(guo)膜(mo)(mo)表(biao)面時，超濾膜(mo)(mo)表(biao)面密布的(de)(de)許多細小的(de)(de)微(wei)孔(kong)只允許水及小分子(zi)物質通(tong)過(guo)而(er)成為(wei)透過(guo)液(ye)，而(er)原液(ye)中(zhong)體積(ji)大于膜(mo)(mo)表(biao)面微(wei)孔(kong)徑的(de)(de)物質則被截留在(zai)膜(mo)(mo)的(de)(de)進液(ye)側，成為(wei)濃縮液(ye)，因而(er)實現對(dui)原液(ye)的(de)(de)凈化、分離(li)和濃縮的(de)(de)目的(de)(de)。

超濾原液(ye)(ye)一般指(zhi)需(xu)要凈化(hua)、分(fen)離(li)(li)或濃(nong)(nong)縮的(de)溶(rong)液(ye)(ye)，透(tou)過液(ye)(ye)指(zhi)原液(ye)(ye)中(zhong)透(tou)過超濾膜(mo)而被濾除大分(fen)子(zi)溶(rong)質的(de)那部分(fen)液(ye)(ye)體，濃(nong)(nong)縮液(ye)(ye)則(ze)是原液(ye)(ye)中(zhong)因分(fen)離(li)(li)出(chu)透(tou)過液(ye)(ye)而剩余的(de)高濃(nong)(nong)度溶(rong)液(ye)(ye)。在凈化(hua)水(shui)工程中(zhong)，原液(ye)(ye)是指(zhi)原水(shui)進水(shui)，透(tou)過液(ye)(ye)即(ji)為凈化(hua)水(shui)，濃(nong)(nong)縮液(ye)(ye)則(ze)是排放的(de)廢水(shui)。

三、超濾膜技術的特點

與傳統分離方法相比，超濾膜技術具(ju)有(you)以(yi)下特點：

1、超(chao)濾過程(cheng)是在常(chang)溫下(xia)進行，條件溫和無(wu)成(cheng)分(fen)破壞，因而特別適宜對(dui)熱敏感(gan)的(de)物質(zhi)，如(ru)藥物、酶、果汁等的(de)分(fen)離、分(fen)級、濃縮與富集(ji)。

2、超(chao)濾(lv)過程不發生相變(bian)化，無需加熱(re)，能耗低(di)，無需添加化學試劑，無污染(ran)，是一種節能環保(bao)的(de)分(fen)離技術(shu)。

3、超濾技術分(fen)離效(xiao)率高，對稀溶液中的微量成分(fen)的回收、低濃(nong)度溶液的濃(nong)縮均非常有效(xiao)。

4、超濾過程僅(jin)采用壓力(li)作為膜分(fen)離(li)的動力(li)，因(yin)此分(fen)離(li)裝置簡單(dan)、流程短(duan)、操作簡便、易于(yu)控制和維護。

5、超濾法也有(you)一定的局限性，它不(bu)能(neng)直(zhi)接得到(dao)干(gan)粉制劑(ji)。對于蛋白質(zhi)溶液，一般只能(neng)得到(dao)10～50%的濃度。