业化应用； 5. 我国从20世纪70年代开始研究，随后进
入快速发展阶段。
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三、超滤的用途
超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合 物（蛋白质、核酸聚合物、淀粉、天然胶、酶 等）、胶体分散液（粘土、颜料、矿物料、乳 液粒子、微生物）以及乳液（润滑脂、洗涤剂、 油水乳液）。采用先与适合的大分子结合的方 法也可以从水溶液中分离金属离子、可溶性溶 质和高分子物质（如蛋白质、酶、病毒），以 达到净化、浓缩的目的。
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THE END!
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1. 微滤膜的污染与 过滤阻力主要是 来自于被截留的溶质或颗粒在膜 的表面形成的浓差极化和滤饼层 的阻力及颗粒在膜微孔中的吸附 和堵塞。
2. 减少膜污染的措施——
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2.减少膜污染的措施——
1. 料液的预处理：絮凝沉淀、多介质机械过滤、热处 理、调pH值、加配位剂（EDTA等）、氯化、活性 炭吸附、化学处理、精密过滤等。
膜技术应用
——超 滤
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一、超滤的定义
超滤是在压差推动力作用下进行的筛 孔分离过程，它介于纳滤和微滤之间，膜 孔范围在1nm-0.05um.
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二、超滤的发展进程
1. 1861年Schmidt首次公布了牛心胞薄膜 截留可溶性阿拉伯胶的实验结果；
2. 1867年，Traube制成第一次人工膜； 3. 1907年开始使用“超滤”这一术语； 4. 20世纪70年代，超滤从实验规模进入工
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二、微滤的发展进程
1. 19世纪中叶开始出现微滤膜技术； 2. 20世纪初开始对该技术进行系统研究； 3. 20世纪60年代开始进入飞跃发展阶段； 4. 我国对该项技术的研究始于20世纪五、
六十年代，80年代初期开始起步并得到 快速发展。
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三、微滤的应用领域
微滤主要从气相和液相物质中截留微 米及亚微米级的细小悬浮物、微生物、 微粒、细菌、酵母、红血球、污染物等 以达到分离、净化和浓缩的目的。
1.影响膜清洗的因素：膜的化学特性和污染物特性 2.膜的清洗方法
物理方法：水力方法和气液脉冲法 化学方法：物理清洗——清洗剂扩散到污垢表层——渗 透扩散进污垢层——清洗反应——清洗反应产物转移至 清洗剂体系
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七、超滤膜的清洗
3.常见的化学清洗剂 ① 酸碱液 ② 表面活性剂 ③ 氧化剂 ④酶 4.清洗效果评价
2. 浓差极化
超滤时，由于筛分作用，料液中的部分大分子溶质会被膜截留， 溶剂及小分子溶质则能自由地透过膜，从而表现出超滤膜的选择 性。被截留的溶质在膜表面处积聚，其浓度会逐渐升高，在浓度 梯度的作用下，及近膜面的溶质又以相反方向向料液主体扩散， 平衡状态时膜表面形成一溶质浓度分布边界层，对溶剂等小分子 物质的运动起阻碍作用。这种现象称为膜的浓差极化，是一个可 逆过程。
③ 溶液pH值：一般把它调至远离等电点，可减 少污染；
④ 盐：自身沉积或改变蛋白质性质而产生膜污染； ⑤ 温度：适宜的料液温度会减少膜的污染。
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4.控制措施
B.膜的压差较高时，浓差极化产生的阻力 占主导地位，此时应着重减少浓差极化 阻力，其措施主要是：
① 增大料液流速； ② 升高料液温度； ③ 选择合适的膜组件结构
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四、微滤的分离机理
▪ 微滤的分离机理是筛分机理，膜的物理 结构起决定性作用。此外，吸附和电性 能对截留也有影响。
▪ 微滤膜的截留分表面层截留和内部截留 两种：
1. 表面层截留：机械截留作用、物理作用或吸附 截留作用、架桥作用
2. 膜内部截留：膜的网络内部截留作用，是指将 微粒截留在内部而不是在膜的表面
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五、超滤膜的特性
1. 超滤膜按形态结构可分两类：对称膜和非对称 膜
2. 超滤膜的分离特性：透过通量（速度）和截留 率（分离效果）
3. 超滤膜的材料：1）有机高分子材料（纤维素衍 生物、聚砜类、乙烯类聚合物、含氟类聚合物） 2）无机材料（多孔金属、多孔陶瓷、分子筛）
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4.超滤膜的制备——
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五、微滤的操作模式
1. 无流动操作（静态过滤或死端过滤） 2. 错流操作（动态过滤）
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六、微滤膜的特性
1. 微滤膜的分类： 按形态结构可分两类对称膜和非对称膜 按材料可分两类有机膜和无机膜
2. 微滤膜的结构： 具有毛细管状孔结构的筛网型微孔滤膜 具有曲孔的深度型微孔滤膜
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通常用纯水透水率恢复系数r来表示清洗效果： r=J/J0 *100%
J为清洗后膜的通量，J0为膜清洗前的初始通量
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七、超滤的应用
1. 工业废水处理 2. 食品工业中的应用 3. 高纯水制备中的应用 4. 生物制药领域的应用
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膜技术应用
——微 滤
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一、微滤的定义
微滤是在压差 推动力作用下进行的 筛孔分离过程，膜孔 范围在0.05um20um.
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八、微滤膜的清洗
1. 物理清洗 包括水力学反冲洗和气体反冲洗
2. 化学清洗 包括酸碱液、表面活性剂、氧化剂、酶、 配合剂等。清洗剂既可单独使用，也可 以组合形式使用。
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九、微滤的应用
1. 电子工业应用 2. 医药卫生行业应用 3. 水处理及海水淡化 4. 食品饮料行业 5. 油田采出水处理
① 有机高分子超滤膜采用相转化法、 拉伸法、复合膜法、烧结法、核 径迹法等
② 无机超滤膜采用固体粒子烧结法、 溶胶凝胶法、阳极氧化法、动态 膜法、薄膜沉积法、水热法等；
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六、超滤膜的污染及控制
1. 膜污染的定义:
指处理物料中的微粒，胶体粒子或溶质大分子，由于与膜存 在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附， 沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不 可逆变化。
使用寿命。
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4.微滤膜材料
对于微滤膜，选择膜材料时材料的加工要求、 耐污染能力和其化学及热稳定性等是主要的考虑因 素
用于微滤膜制备的材料包括有机高分子材料和 无机材料（见表）
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5.微滤膜的制备技术
▪ 微滤膜的制备包括烧结法、拉 伸法、相转化法、径迹蚀刻法 和溶胶凝胶法等
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七、微滤膜的污染及控制
2. 膜的运行方式：死端过滤膜通量减小快，一般应选 用错流过滤的运行方式。
3. 膜组件和系统的设计：通过提高传质系数（如高流 速等）和使用较低通量的膜可以减少浓差极化，采 用端流强化器也可以减少膜的污染。
4. 电场作用：通过电场作用促进膜表面聚集的带电微
粒向料流主体迁移，从而增加其传质系数，也可减
少膜的污染。
3.微滤膜的特点
① 微滤主要以筛分机理，其他深层过滤介质 达不到绝对截留的要求
② 孔径分部均匀，过滤精度高，可靠性强 ③ 孔隙率高，过滤速度快 ④ 微滤膜整体性强，不脱落，不对物料产生二次
污染，且膜层薄，对物料吸附少，减少损失 ⑤ 与其它深层过滤方法结合使用，可延长微滤膜
3.
造成膜污染的主要原因： a.
料液性质
b. 膜及膜组件性质
c. 操作条件
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4.控制措施
A. 膜的压差较低时，膜自身的机械阻力和膜 污染阻力占主导地位，应尽量减少膜污染 阻力来提高膜的运行水平
① 膜材料：与溶质电荷相同的强亲水和强疏水性 膜较耐污染；
② 膜孔径：一般选孔径比被截留粒子尺寸小一个 数量级的膜；
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四、超滤的基本原理
▪ 超滤的分离机理是“筛分”分子级的物质， 即它可截留溶液中溶解的大分子物质，而 透过小分子物质。
▪ 理想的超滤膜分离是筛分过程，在压力推 动下，进料液中的溶剂和小分子溶质透过 膜进入滤液侧，溶液中的大分子物质、胶 体、蛋白质等被超滤膜截留浓缩。
▪ “筛分膜”和“深层膜”的比较——
C.膜压差很高时，凝胶层阻力占主导地位， 凝胶层是由浓差极化造成的，所以防止 凝胶层的形成应尽量控制浓差极化。
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七、超滤膜的清洗
▪ 在实际膜分离技术应用中，尽管选择了较合适的膜和适宜 的操作条件下，在长期运行中，过滤通量随运行时间的增 加必然产生下降现象，即膜污染问题必然发生，此时需要 采取一定的清洗方法，使膜面或膜孔内污染物去除，从而 达到过滤通量恢复，延长膜寿命的目的。