超滤膜的结构 超滤膜的工作原理

一、超滤膜的结构

超滤膜具有不对称的微孔结构，分为两层：上层为功能层，具有致密微孔和拦截大分子的功能，其孔径为1～20nm；下 层具有大通孔结构的支撑层，起增大膜强度的作用。功能层较薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等 各种型的组件，然后组装多个组件在一起应用，以增大过滤面积。膜的超滤过程在本质上是机械筛滤过程，膜表面孔隙的大小 是最主要的控制因素。超过滤膜能分离的溶质（高分子或溶体）为1～30nm大小的分子，它排斥的物质除膜的特性外，还与 物质分子的形状、大小、柔度及操作条件等有关。

 超滤膜按结构分有非对称膜和对称膜两种。前者具有较密致表层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有有序排列微孔，底 层厚度为200～250微米，属于表层过滤；后者为各间同性，没有皮层，孔隙都是一样的，属深层过滤。工业用为非对称膜， 其组件形式有中空纤维式、板式、板框式、管式等。成膜材料有纤维素、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚砜、聚偏氯乙 烯、聚丙烯腈、改性丙烯酸聚合物、交链的聚乙烯醇、磺化聚砜及聚砜酰胺等。是一种新型的化工单元操作，广泛应用于分 离、浓缩、纯化各种生物制剂、药品和食品工业、血液处理、废水处理以及超纯水制备时的终端处理装置。

二、超滤膜的工作原理 

超滤膜技术是一种膜透过分离技术，其滤过能力介于纳滤和微滤之间，其工作原理是：超滤是一种与膜孔径大小相关的筛 分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多 细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓 缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。 超滤原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液，透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部分液体，浓缩液则 是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中，原液是指原水进水，透过液即为净化水，浓缩液则是排放的 废水。 三、超滤膜技术的特点 与传统分离方法相比，超滤膜技术具有以下特点：

^{三、超滤膜技术的特点}

与传统分离方法相比，超滤膜技术具有以下特点：

1、超滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分

级、浓缩与富集。

2、超滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。

3、超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。

4、超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。

5、超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10~50%的浓度。