家用凈水器超濾工藝原理解析
作者：admin 發布日期：2020-05-14 22:58:24
超濾技能是一種運用膜別離技能的篩分進程，以膜兩邊的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在必定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面布滿的許多細微的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而完成對原液的凈化、別離和濃縮的意圖。
每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有利礦物質和微量元素通過，而較小細菌的體積都在0.02微米以上，因而細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，然后完成了凈化進程。
1、超濾膜的制水流程
自來水先進入超濾膜管內，在水壓差的效果下，膜表面上布滿的許多0.01微米的微孔只允許水分子、有利礦物質和微量元素透過，成為凈化水。而細菌、鐵銹、膠體、泥沙、懸浮物、大分子有機物等有害于人體健康的物質則被截留在超濾膜管內，在超濾膜進行沖刷時排出。
2、超濾膜沖刷流程
超濾膜運用一段時間后，被截留下來的細菌、鐵銹、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害于人體健康的物質會依附在超濾膜的內表面，使超濾膜的產水量逐步下降，尤其是自來水質污染嚴峻時，更易引起超濾膜的阻塞，定時對超濾膜進行沖刷可有用康復膜的產水量。
3、超濾膜濾芯
將成束的超濾膜絲通過澆鑄工藝后制成如下圖所示的超濾芯，濾芯由ABS外殼、外殼兩頭的環氧封頭和成束的超濾膜絲三部分所組成。環氧封頭填充了膜絲與膜絲之間的空地，構成原液與透過液之間的阻隔，原液首要進入超濾膜孔內，經超濾膜過濾后成為透過液，避免了原液不通過濾直接進入到透過液中。
4、超濾膜濾芯膜絲總面積的核算：
在單位膜絲面積產水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產水量越多，
其核算公式為：
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其間：S內為膜絲總內表面積，d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
一支超濾膜由成百到上千根細微的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，不易被大顆粒物質阻塞。
按進水方法的不同，超濾膜又分為內壓式和外壓式兩種：
1、內壓式：
即原液先進入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出，其流向拜見下圖所示：
2、外壓式:
中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則聚集在中空絲的外部，其流向見圖所示：
超濾膜的功能表征
超濾膜的功能通常是指膜的物化功能和別離透過功能，物化功能最重要的包括膜的機械強度、耐化學藥品、耐熱溫度規模和適用PH值規模等，別離透過功能首要指膜的水通量和切開分子量及截留率。
超濾膜資料及特性
首要資料 膜資料代號
膜資料 代號
聚砜 PS
醋酸纖維素 CA
再生纖維素 RC
聚丙烯腈 PAN
聚偏氟乙烯 PVDF
聚丙烯 PP
聚乙烯 PE
聚醚砜 PES
芳香聚酰胺 APA
聚砜酰胺 PSA
聚乙烯醇 PVA
PAN膜：
● 具有優秀的化學穩定性，有耐酸、耐堿以及耐水解的功能，能大規模的應用于各種范疇;
● 膜絲具有非常好的強度和柔韌性;
● 通過親水改性，產水量大，并具有很強的抗污染性。
● 膜絲配方資料少，工藝簡單操控，不會出現象PVC質料配方資料多而導致膜自身的異味問題。
PVDF膜：
● 耐紫外線，有優秀的耐污染和化學腐蝕功能;
● 耐熱溫度能夠到達140℃，可采用超高溫的蒸汽和環氧乙烷滅菌消毒;
● 能在較寬的PH(1-13)規模內運用，能夠在強酸和強堿和各種有機溶劑條件下運用。
影響超濾膜組件產水量要素
1、溫度對產水量的影響：溫度升高水分子的活性增強，粘滯性減小，故產水量添加。反之則產水量削減，因而即便是同一超濾體系在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的。
2、操作壓力對產水量的影響：在低壓段時超濾膜的產水量與壓力成正比聯系，即產水量跟著壓力升高跟著添加，但當壓力值超越0.3MPa時，即便壓力再升高，其產水量的添加也很小，首要是因為在高壓下超濾膜被壓密而增大透水阻力所造成的。
3、進水濁度對產水量的影響：進水濁度越大時，超濾膜的產水量越少，并且進水濁度大更易引起超濾膜的阻塞。
4、流速對產水量的影響：流速的改變對產水量的影響不像溫度和壓力那樣顯著，流速太慢簡單導致超濾膜阻塞，太快則影響產水量。
每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有利礦物質和微量元素通過，而較小細菌的體積都在0.02微米以上，因而細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，然后完成了凈化進程。
1、超濾膜的制水流程
自來水先進入超濾膜管內，在水壓差的效果下，膜表面上布滿的許多0.01微米的微孔只允許水分子、有利礦物質和微量元素透過，成為凈化水。而細菌、鐵銹、膠體、泥沙、懸浮物、大分子有機物等有害于人體健康的物質則被截留在超濾膜管內，在超濾膜進行沖刷時排出。
2、超濾膜沖刷流程
超濾膜運用一段時間后，被截留下來的細菌、鐵銹、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害于人體健康的物質會依附在超濾膜的內表面，使超濾膜的產水量逐步下降，尤其是自來水質污染嚴峻時，更易引起超濾膜的阻塞，定時對超濾膜進行沖刷可有用康復膜的產水量。
3、超濾膜濾芯
將成束的超濾膜絲通過澆鑄工藝后制成如下圖所示的超濾芯，濾芯由ABS外殼、外殼兩頭的環氧封頭和成束的超濾膜絲三部分所組成。環氧封頭填充了膜絲與膜絲之間的空地，構成原液與透過液之間的阻隔，原液首要進入超濾膜孔內，經超濾膜過濾后成為透過液，避免了原液不通過濾直接進入到透過液中。
4、超濾膜濾芯膜絲總面積的核算：
在單位膜絲面積產水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產水量越多，
其核算公式為：
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其間：S內為膜絲總內表面積，d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
一支超濾膜由成百到上千根細微的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，不易被大顆粒物質阻塞。
按進水方法的不同，超濾膜又分為內壓式和外壓式兩種：
1、內壓式：
即原液先進入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空絲的內部，由另一端流出，其流向拜見下圖所示：
2、外壓式:
中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則聚集在中空絲的外部，其流向見圖所示：
超濾膜的功能表征
超濾膜的功能通常是指膜的物化功能和別離透過功能，物化功能最重要的包括膜的機械強度、耐化學藥品、耐熱溫度規模和適用PH值規模等，別離透過功能首要指膜的水通量和切開分子量及截留率。
超濾膜資料及特性
首要資料 膜資料代號
膜資料 代號
聚砜 PS
醋酸纖維素 CA
再生纖維素 RC
聚丙烯腈 PAN
聚偏氟乙烯 PVDF
聚丙烯 PP
聚乙烯 PE
聚醚砜 PES
芳香聚酰胺 APA
聚砜酰胺 PSA
聚乙烯醇 PVA
PAN膜：
● 具有優秀的化學穩定性，有耐酸、耐堿以及耐水解的功能，能大規模的應用于各種范疇;
● 膜絲具有非常好的強度和柔韌性;
● 通過親水改性，產水量大，并具有很強的抗污染性。
● 膜絲配方資料少，工藝簡單操控，不會出現象PVC質料配方資料多而導致膜自身的異味問題。
PVDF膜：
● 耐紫外線，有優秀的耐污染和化學腐蝕功能;
● 耐熱溫度能夠到達140℃，可采用超高溫的蒸汽和環氧乙烷滅菌消毒;
● 能在較寬的PH(1-13)規模內運用，能夠在強酸和強堿和各種有機溶劑條件下運用。
影響超濾膜組件產水量要素
1、溫度對產水量的影響：溫度升高水分子的活性增強，粘滯性減小，故產水量添加。反之則產水量削減，因而即便是同一超濾體系在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的。
2、操作壓力對產水量的影響：在低壓段時超濾膜的產水量與壓力成正比聯系，即產水量跟著壓力升高跟著添加，但當壓力值超越0.3MPa時，即便壓力再升高，其產水量的添加也很小，首要是因為在高壓下超濾膜被壓密而增大透水阻力所造成的。
3、進水濁度對產水量的影響：進水濁度越大時，超濾膜的產水量越少，并且進水濁度大更易引起超濾膜的阻塞。
4、流速對產水量的影響：流速的改變對產水量的影響不像溫度和壓力那樣顯著，流速太慢簡單導致超濾膜阻塞，太快則影響產水量。
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超濾膜在水處理應用中的工藝
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