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超濾是以壓力為推動力，利用超濾膜不同孔徑分離液體中的雜質的過程。我國超濾技術開發(fā)于20世紀70年代初，初開發(fā)的CA管式膜組件首先用于電泳漆行業(yè)，后又用于酶制劑的濃縮。20世紀80年代初，聚砜（PS）中空纖維超濾組件研究成功，20世紀90年代初，聚丙烯中空纖維組件研制成功。目前在水處理行業(yè)中，聚砜和聚丙烯中空纖維式組件應用多。與國際產品相比，國產超濾膜組件品種單一，水通量和截留率綜合性能較低，超濾技術在水處理以外領域應用的步伐進展緩慢。近幾年來，我國出現(xiàn)了大批超濾膜生產技術，并在某些領域接近國際水平，目前國內超濾市場主要以國內產品為主。
超濾的基本原理：
超濾膜的孔徑大致在0.005-1微米之間。因此超濾膜分離過程曾被看做是一種單純的物理分離過程。超濾過程存在著三種情形：
（1）溶質在膜表面及微孔孔壁上產生吸附（一次吸附）
（2）溶質的粒徑大小與膜孔徑相仿，溶質在膜表面被機械截留，實現(xiàn)篩分（阻塞）。
（3）溶質的粒徑大于膜孔徑，溶質在膜表面被機械截留，實現(xiàn)篩分。
超濾反滲透設備在工業(yè)應用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步，其篩選功能必將得到改進和加強，對人類社會的貢獻也將越來越大。

一、超濾設備的技術應用
超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，通過膜表面的微孔篩選可將直徑為之間的顆粒和雜質截留，可有效去除水中膠體、硅、蛋白質、微生物和大分子有機物。當液體混合物在一定的壓力推動下流經膜表面時，溶劑及小分子物質透過膜，而大分子物質則被截留，從而實現(xiàn)大小，分子間的分離和凈化目的?？蓮V泛的應用于物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化，不需加熱，常溫操作，節(jié)約能源，對熱敏性物質的分離尤為適宜。超濾過程簡單，配套裝置少，操作運轉簡便，維護費用低。超濾膜耐化學藥品侵蝕，PH適應范圍廣，超濾裝置單位體積中膜面積，投資費用，清洗簡單。
早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發(fā)展，如今超濾膜技術的應用領域已經很廣，主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。 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中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運行。
超濾膜按結構型式分為板框式(板式)、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術中為成熟與的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm，內徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。
二、超濾設備使用優(yōu)勢特點
超濾設備系統(tǒng)回收率高，所得產品品良，可實現(xiàn)物料的分離、純化及高倍數濃縮。系統(tǒng)制作材質采用衛(wèi)生級管閥，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產規(guī)范要求。系統(tǒng)工藝設計，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。
處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質的處理，完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養(yǎng)成分。
超濾組件要輕拿輕放，并注意保護，由于超濾組件是精密器材，所以在使用安裝時要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈后，加0.5%水溶液進行消毒滅菌，并密封好。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢。
超濾設備系統(tǒng)能耗低，生產周期短，與傳統(tǒng)工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業(yè)經濟效益。
三、用途：
<1>． 反滲透的預處理，原水包括海水、地表水、井水等。 
<2>． 城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村供水處理。 
<3>． 冷凝水回用，食品、飲料加工用水。 
<4>． 制藥用水除熱源。 
<5>． 處理地表水和井水用于飲用。 
<6>． 深度處理廢水進行回收利用。 
<7>． 白酒的除濁，果酒、葡萄酒、黃酒的除菌、除濁。 
<8>． 應用于食品、發(fā)酵、乳業(yè)中的濃縮處理。
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工業(yè)純水設備的穩(wěn)定運行及使用壽命，與日常的運行管理息息相關，正確操作需注意以下事項。
1、反滲透膜的水解易造成反滲透裝置的性能惡化，因此要嚴格控制水的PH值，給水PH值在3-11范圍內。
2、如果給水的FI值超標，膜組件的表面會附著污垢，出現(xiàn)這種現(xiàn)象須進行清洗。
3、因注入的次氯酸鈉量不足，造成給水中的游離氯不能測出時，工業(yè)純水設備的膜組件會有黏泥，使壓差增加，所以要嚴格控制進入膜組件的游離氯量，制止超過規(guī)定值導致膜氧化分解。
4、給水不能超過設計標準值，否則會造成膜組件提前劣化。另外，濃水的不得小于設計標準值，否則會使工業(yè)純水設備的壓力容器流動不均勻，由過分濃縮使膜組件析出污垢。
5、高壓泵不可中斷運轉，否則裝置容易故障。
工業(yè)純水設備
6、夏天給水溫度高，產水就多，減低操作壓力的話，會導致產水水質下降。因此，建議操作壓力保持，減少膜組件的數量便可。
7、冬季水溫下降，為了制止反滲透裝置停運時析出二氧化硅，應用低壓給水置換反滲透裝置內的水。
8、如果沒有適當的壓實，會減低工業(yè)純水設備除鹽率，因此壓力要保持適當的裕度。
9、保安過濾器壓差加快上升，是因為渾濁度的泄漏；出現(xiàn)壓差加快下降的現(xiàn)象，是元件緊固螺絲松動，或是精密過濾器元件破損等原因造成的。
10、如果工業(yè)純水設備和出口的壓差超標，說明給水在設計值以上，或者是膜面受到污染。重新調整，或者更換膜元件便可。

隨著環(huán)保態(tài)勢升級，各行各業(yè)對水質的要求越來越高，水處理設備被廣泛應用在食品、、電子、化工等領域，在水處理設備中，精密過濾器又稱保安過濾器，一般設置在壓力容器之前，以去除濁度1度以上的細小微粒，來滿足后續(xù)工序對進水的要求;有時也設置在整個水處理系統(tǒng)的末端，防止細小微粒(如破碎的樹脂)進入成品水。
精密過濾裝置(也稱作保安過濾器)大都采用不銹鋼做外殼，內部裝過濾濾芯(例如PP棉)，主要用在多介質預處理過濾之后，反滲透、超濾等膜過濾設備之前。用來濾除經多介質過濾后的細小物質(例如微小的石英沙，活性炭顆粒等)，以確保水質過濾精度及保護膜過濾元件不受大顆粒物質的損。精密過濾裝置內裝的過濾濾芯精度等級可分為0.5μs,1μs,5μs,10μs等，根據不同的使用場合選用不同的過濾精度，以保證后出水精度及保證后級膜元件的安全。
采用PP棉、尼龍、熔噴等不同材質作濾芯，去除水中的微小懸浮物，及其它雜質等，使原水水質達到反滲透膜的進水要求。
工藝原理：
水處理設備保安過濾器屬于精密過濾器， 其工作原理是利用PP濾芯5μm的孔隙進行機械過濾。水中存的微量懸浮顆粒、膠體、微生物等，被截留或吸附在濾芯表面和孔隙中。隨著制水時間的增長，濾芯因截留物的污染，其運行阻力逐漸上升，當運行至進出口水壓差達0.1MPa時，應更換濾芯。保安過濾器的主要優(yōu)點是效率高、阻力小、便于更換。
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