滤膜

介绍

伊朗面临的一个日益严重的国家危机是地下水盐度问题。过去 60 年来,由于村庄电气化和电力廉价,深层水被过度开采。农民和园丁的廉价电力消耗使得水几乎免费,而且在取水过程中也不需要采取必要的谨慎措施。当前的危机使得我们甚至需要海水淡化来用于农业。

工业海水淡化厂

总体来说,目前世界上去除盐分和水颗粒的最佳、常用工艺是工业海水淡化,其核心是8英寸膜。伊朗的工业海水淡化厂一般都是本地化的,但其膜和压力容器通常是中国或欧洲的。

膜过滤器简介

正如我们上面提到的,膜过滤器用于海水淡化系统中各种类型的除盐装置,而正确选择膜过滤器在此过程中起着关键作用。膜过滤利用压力迫使水或任何其他类型的载体液体通过多孔或半透膜过滤器。该过程将悬浮颗粒与溶解和流体成分分离。

膜过滤器,也称为膜过滤器,是具有特定孔径等级的微孔薄膜。这些也被称为微孔过滤器、筛子或筛子,通过表面吸附过程保留大于其孔径的微生物或颗粒。另一方面,小于膜过滤器孔径的颗粒通常会通过其他机制被保留。

Filmtech BW30 PRO-400 8英寸膜过滤器

 

膜过滤器价格及供应情况

 单击此链接可获取有关会员价格和可用性的信息。

要为工业膜过滤器定价,需要考虑几个因素:

品牌:

有不同的品牌,如 Filmtec、Vontron、Hydranautics 等,每个品牌的价格都不同。

容量和尺寸:

膜过滤器有不同的尺寸和容量,这会影响价格。

构建质量:

过滤器构造所用材料的质量和所用技术也很重要。

应用:

过滤器应用的类型(例如,用于工业、半工业或海水净化)也会影响价格。

为了获得准确的价格,您可以联系信誉良好的卖家并提供您需要的过滤器的确切规格。


工业膜过滤器制造公司:

  • 菲林泰克
  • 沃顿
  • 日东海德拉诺
  • 东丽
  • 中央服务管理委员会
  • 科赫 KOCH
  • 苏伊士 苏伊士
  • 朗盛
  • LG LG
  • 宝利克斯
  • 西门子西门子
  • 勒瓦布拉内
  • 密理博
  • AXEON
  • 肱三头肌TRISEP
  • 派克
  • 英格

Filmtech 和 Hydronautic 膜品牌比较

总体来说,这两个品牌的膜过滤器都是美国制造的,质量都很高,但是在伊朗有相同形式的吗?如果我们想说关于购买这两个品牌的一件事,那就是由于对 Filmtec 的需求高于 Nito Hydronautic,因此市场上假冒的 Filmtec 膜随处可见,很难找到原装膜。要识别该公司生产的大象膜,请参阅此链接。

Filmtech 和 Hydronautic 膜品牌比较


膜过滤器的类型

市场上有各种类型的膜过滤器。不同的公司和制造商提供不同的产品。最好了解膜过滤器的类型,以便确切知道哪种过滤器适合您的需要。

混合纤维素酯膜过滤器

这些过滤器包括醋酸纤维素和硝酸纤维素。它们孔隙率高、纯度高,并且浸泡时间快。这些是标准膜过滤器,用于实验室的各种应用,例如空气监测、污染分析、微生物学和生物液体的灭菌。

醋酸纤维素膜过滤器

这些过滤器包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素。它们可消毒,强度高,静电荷低。您可以将此膜过滤器用于诊断细胞学、过滤酶溶液、涉及受体结合的研究以及提高革兰氏阳性菌和苛养菌的恢复等应用。

船用膜 SW30HRLE-400 Filmtek

涂层醋酸纤维素膜过滤器

这些过滤器由浇铸在无纺布聚酯背衬上的醋酸纤维素组成。这些膜过滤器具有低静电荷基质和改进的化学兼容性。这种过滤器通常用作预过滤器或澄清过滤器。

亲水性PTFE膜过滤器

这些过滤器具有最高的 pH 值和耐化学性。当它们潮湿时,光学透明,流速高。您可以将此膜过滤器用于 HPLC 和其他类型的有机和水性溶剂混合物。

乌姆诺·莱瓦布拉内

疏水性PTFE膜过滤器

这些过滤器多孔且薄,其作用类似于绝对保留膜过滤器。即使在强碱、强酸和化学腐蚀性溶剂中它们仍保持惰性。您可以使用此膜过滤器对气体进行灭菌、通风气体和空气,或对与其他膜过滤器不兼容的强酸或溶剂进行澄清和灭菌。

尼龙膜过滤器

这些是非常坚固的膜过滤器,具有耐热性和亲水性。它们还与酒精和水性溶剂和溶液兼容。您可以使用这些过滤器进行 HPLC 样品制备、真空脱气以及有机和水溶剂溶液的澄清和过滤除菌。

聚碳酸酯膜过滤器

它们在光学上是透明的,并且具有非常均匀的圆柱形孔。它们稳定,具有优异的耐化学性和足够的热稳定性。您可以使用此膜过滤器进行荧光显微镜检查、电子显微镜检查、光学显微镜检查和饮料无菌测试。

Filmtech BW30 PRO-400 膜过滤器

可以使用膜过滤器的程序

膜过滤器对于各种用途都非常有用。通常,您选择的膜过滤器取决于您计划使用的方法类型。您可以使用以下几种方法来使用此类过滤器:

错流膜过滤器

该方法主要用于食品工业。这是一种针对葡萄酒、果汁等浑浊液体的过滤技术。有时也用于透析。

微滤膜过滤器

该方法的过滤器表面材料可以是不锈钢、纺织织物或塑料。该方法通常用于生物技术应用,用于分离油包水乳液或分离胶体氢氧化物或氧化物。

纳滤膜过滤器

该方法采用孔径较大的膜过滤器和低压。该方法在饮用水处理中非常有用,例如去除重金属和软化水。

 

超滤膜过滤器

该方法通常用于蛋白质的分离或制药工业中的冷灭菌。它还可用于冶金领域的废水清洁和金属回收。

反渗透膜过滤器

这是一个压力驱动的过程,其中压力实际上逆转了渗透的自然过程。这通常用于工艺、饮用水和水族馆水处理。它对于生产浓缩果汁和废水处理也非常有用。

膜过滤器问答

疏水膜过滤器对水没有亲和力,非常适合脱气等应用。另一方面,亲水膜过滤器对水有亲和力,几乎可以用于任何类型的液体。

您可以使用三个主要指标来检查膜过滤器的性能,即流速、吞吐量和泡点。流速是指在恒定的温度和压力下通过膜过滤器的空气或液体的体积。

通常,您可以以 cm^2/min 或毫升每分钟来测量该值。吞吐量是指膜过滤器处理污垢的能力。这测量了液体在膜过滤器被堵塞之前可以连续流过的时间长度。低吞吐量和流速的膜过滤器意味着您将花费更多时间完成分析。

最后,泡点是指在特定测试条件下,润湿的膜过滤器发出稳定气泡流时的压差。当您测试膜过滤器的泡点时,它可以帮助您确定其孔径和完整性。泡点测试可帮助您测量膜过滤器的最大孔径。一般来说,你可以用酒精或水来测定泡点。

在选择膜过滤器之前,您需要确定要过滤的气体或液体。然后您需要检查哪些过滤膜具有化学兼容性。要考虑的另一个因素是达到期望结果所需的最大孔径。您还可以检查膜过滤器规格,了解任何可能限制膜选择的异常处理条件。无论您使用膜过滤器的用途是什么,总有一款产品能够满足您的需求。

有三个变量会影响膜过滤器的性能。首先,液体的粘度决定了膜过滤器的流动阻力。如果粘度高,则流速较低,反之亦然。

第二个是孔隙率,膜过滤器的流速与其孔隙率成正比。这意味着如果过滤器有更多的孔,它的流速也会更高。第三部分是过滤器,过滤面积越大,流量就越大。

您可以根据预期膜过滤器保留的颗粒直径来确定孔径等级。这样做,您就可以高精度地评估孔径。通常,您以绝对值或名义值来表示分数。

另一方面,您可以根据膜过滤器所保留颗粒的直径来确定其孔径。您可以通过泡点测试或使用生物体来做到这一点。

船用膜 SW30HRLE-400 Filmtek

清洁膜过滤器

膜过滤器清洗是膜过滤系统运行的一个重要组成部分,对工艺性能有重大影响。沉积物可以通过反冲洗等水力方法或强化反冲洗(EBW)等化学方法去除。清洁操作可分为就地清洁(CIP)或离线化学清洁(或浸泡)。在 CIP 中,无需将膜过滤模块从安装中移除即可进行清洁,而在离线清洁中,需要将模块从系统中移除并浸泡在化学品中。

反冲洗是通过逆转膜过滤器的流动来实现的,利用渗透作用去除积聚在膜过滤器表面的沉积物和/或堵塞的膜过滤器孔。

在 EBW 中,将清洁化学品添加到反冲洗水中,并让水循环短时间(10-15 分钟)。化学清洗是膜过滤工艺操作的一个组成部分,对工艺性能和经济性有着深远的影响。目前,建议膜过滤器制造商使用多种清洁化学品。有些是专有清洁剂,有些是商业化学品。为了使膜过滤器达到其最大渗透性,需要进行化学清洗。当冲洗和/或反冲洗无法恢复渗透流时,需要进行化学清洗。在化学清洗中,化学品剂量通常比反冲洗时更高,并且化学清洗的频率通常较低(大约每周 1 次)。

此外,先进的反冲洗可以完全自动化,而化学清洗由于是离线操作,因此需要人工。正确选择化学洗涤剂、其应用条件以及了解其性能非常重要。通常根据沉积物的类型来选择清洁剂。

表2总结了针对不同类型沉淀的不同操作策略的有效性。如表2所示,化学清洗是针对大多数类型的膜过滤器污染的有效控制策略。

在确定 CIP 化学品的数量时,应始终考虑系统中的总体积。您可以使用 AWC RO CIP 计算器来帮助计算正确的化学剂量。

在进行RO系统清洗时,20%的清洗液会直接冲过膜排出,而不是循环。这可以防止清洁溶液受到松散沉积物和较大悬浮固体的污染。

然后,剩余的溶液会在系统中循环,同时您仔细监测压力差 (dP)。每个膜元件的 dP 不应超过 10 PSI (0.69 bar)。每隔 30 至 60 分钟,可以停止血液循环,让膜“浸泡”约 30 至 60 分钟。

然后必须重新启动循环以清除分解的沉积物并将新鲜的清洁化学品带到膜表面。循环过程中,应每15至30分钟检查一次pH值。如果清洁溶液的 pH 值发生变化,则必须添加更多的清洁化学品以使 pH 值恢复到目标范围。

浸泡、循环可交替重复,直至清洗完成。低 pH 值清洗定义为 pH 值稳定时清洗完成,但高 pH 值清洗的长度应基于预定时间。可以通过反复试验或进行清洁研究来确定获得最佳 CIP 结果所需的时间长度。

高 pH 值清洗通常在 pH 值为 11 至 12 时进行,使用清洗化学品,例如用于二氧化硅的 AWC C-236、用于生物污垢的 AWC C-237 或用于重有机污垢的 AWC C-227。每当 pH 值降至 11 以下时,清洁过程中就会添加更多化学物质。如果溶液变得非常暗或浑浊,应将其排干并准备新的清洁溶液。

低 pH 值清洗应在 pH 值为 2 至 3 时使用 CIP 化学品(例如 AWC C-234 或 AWC C-235(无磷))进行。如果清洁过程中清洁溶液的 pH 值随时超过 3,则必须添加更多清洁化学品以将 pH 值降低到目标范围 2 至 3。

修改膜过滤器性能

膜过滤器的特性会影响溶质和膜过滤器的相互作用,从而影响吸收和沉降的速率。对于蛋白质过滤,由于蛋白质在疏水表面的吸附比在亲水表面的吸附更强,因此使用亲水性膜过滤器(纤维素酯、脂肪族聚酰胺)有助于减少膜过滤器污垢。

对膜过滤器进行化学改性(例如聚砜的磺化)或将疏水性聚合物(聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯)与亲水性聚合物(聚乙烯吡咯烷酮)结合,可以增强膜过滤器的防污性能。溶质和膜过滤器相互作用的另一种方法是通过用亲水性表面活性剂或酶对膜过滤器进行预处理来实现。

船用膜 SW30HRLE-400 Filmtek

 传统的超滤膜,例如聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯,可以通过使用各种方法进行表面改性来提高亲水性:

  • 膜过滤器表面等离子处理;

  • 膜过滤器表面的聚合或交联由紫外线、热或化学物质引发。

  • 表面聚合;

  • 通过与溴、氟、强碱和强酸的反应,将极性或离子基团引入膜过滤器表面。

也可以通过首先用非离子表面活性剂涂覆膜过滤器来实现膜过滤器表面的亲水化。由于其简单性,该方法对于实际应用非常有吸引力。

通过这种处理,超滤消泡剂的去除效果得到显著改善,因此渗透通量几乎翻了一番。或者,可以使用臭氧来改变膜过滤器的表面并使其具有疏水性。

该处理在聚合物表面引入过氧化物基团,可以引发带有亲水基团的单体发生键合聚合,从而提高聚合物表面的亲水性。形成的过氧化物基团的浓度可用于确定臭氧化过程的有效性。

使用聚砜超滤膜过滤器研究了臭氧对渗透通量的影响。研究发现,臭氧化可使渗透通量增加高达 10%,而通过臭氧和过氧化氢混合物对膜过滤器表面的氧化效果更为有效。

臭氧延长了达到显著沉积所需的时间,而不是消除它。施加的臭氧剂量和臭氧化时间决定了产生的过氧化物基团的数量,从而决定了膜过滤器表面亲水性的增加程度。

膜过滤器中的磁性离子交换

磁离子交换(MIEX)是一种化学过程,其中水中的溶解离子和带电物质被吸附到聚合物珠上。一旦种子饱和,就可以使用盐水溶液去除带电物质和离子来回收和再生种子。

由于大部分溶解有机碳 (DOC) 都是极性的,因此可以通过 MIEX 通过将树脂表面的氯离子交换为极性和胶体溶解有机物来去除它。

大量研究表明,离子交换优先去除具有高电荷密度和中低分子量的有机物质,这些物质可以包括疏水性、亲水性和亲水性有机部分。因此,离子交换可以与凝结协同作用,减少进入膜过滤装置的 DOC 负荷,其中凝结可去除较低电荷密度和较高分子量的疏水级分。比较了多种 DOC 去除方法:明矾凝结(不控制 pH 值)、明矾凝结(控制 pH 值为 6)、使用 MIEX 树脂的离子交换以及明矾凝结和 MIEX 联合处理。

这些预处理方法对 DOC 去除的相对有效性按以下顺序排列:明矾/MIEX > MIEX > 明矾 pH 6 > 明矾(无 pH 控制)。此外,研究发现,即使在非常高的混凝剂浓度下,MIEX 也能比混凝过程去除更多的 NOM。当用作预处理步骤时,可以在 UF 之前去除高达 80% 的 NOM。此外,凝结与 MIEX 的结合能够从水中去除 90% 的三卤甲烷和卤乙酸前体。

膜过滤器中异质表面之间的化学键

所有先前的化学键合机制都是基于这样的假设:相互作用表面具有均匀的表面特性,因此可以使用一些全局参数来表征,例如:电荷密度、疏水性和共轭常数。

然而,这可能并不现实,因为粒子可能具有不均匀的表面。表面的不同部分与膜过滤器的亲和力不同。此外,膜过滤器表面,特别是经过改性的膜过滤器表面,可能具有与沉积物结合相关的异质表面特性。这种异质性可以归因于不同的物理和/或化学起源。

例如,研究了颗粒在不同形状的膜过滤器孔隙上的附着情况。研究发现,与具有尖锐和锯齿状角的孔相比,具有圆角的膜滤孔由于静电排斥力增加而具有最低的胶体沉积趋势。

在另一项研究中,使用化学力显微镜研究了纳滤和反渗透膜过滤器的表面异质性,化学力显微镜是一种基于 AFM 的改进技术,用于获得表面能/粘附的横向分布。研究发现,所使用的两种膜过滤器的表面在化学上是不均匀的,并且这种不均匀性在微米尺寸以下变得更加明显。

这意味着膜过滤器表面对沉淀物的粘附可能是不均匀的,而不是先前假设的均匀性。