一、超濾膜的超濾特性
在膜分離技術范疇內,分離精度自反滲透至微濾過濾范圍的連續譜圖中可見,超濾介于納濾與微濾之間。超濾的定義域為截留分子量500~500000左右,相應膜孔徑大小的近似值為0.002μ~0.1μ。截留分子量與膜孔徑兩者尚無對應關系。簡單的理解,超濾膜如同篩子,在一定壓力(0.1~0.6mpa)下,允許溶劑和小于膜孔徑的溶質透過,而阻止大于孔徑的溶質通過,以完成溶液的凈化、分離和濃縮。超濾過程有如下特點:
(1)超濾過程無相際變化,可以在常溫及低壓下進行分離,因而能耗低,約為蒸發法與冷凍法的1/2~1/5;
(2)設備體積小,結構簡單,故投資費用低,易于實施;
(3)超濾分離過程只是簡單的加壓輸送液體,工藝流程簡單,易于操作管理;
(4)溶液在分離、濃縮過程中不發生質的變化,因而適合于保味及熱敏性溶液的處理;
(5)適合于從稀溶液中分離微量貴重大分子物質的回收和低濃度大分子物質的回收;
(6)能將不同分子量的物質分級分離;
(7)超濾膜是由高分子聚合物制成均勻的連續體,在使用過程中無任何雜質的脫落,保證被處理溶液的純凈。 由以上分離特性可知,超 濾的應用范圍很廣,但歸根到底,主要應用于溶液的凈化、分離和濃縮。
二、超濾技術的特性參數
超濾技術特性參數主要指分離透過性能:
(1)透水速率(超濾速率): 在一定工作壓力、溫度下,單位面積(在研究領域中)或單個組件(在工業應用中),在單位時間內所透過的水量,稱為透水速率。 膜的透水速率除與溫度、壓力有關外,取決于膜材料,膜的形態結構等物化性能,此外與操作條件包括溶液的性質有密切的關系。因而商品膜的透水速率是指在一定溫度、壓力下純水透水速率。
(2)截留分子量(切割分子量)與截留率: 商品超濾膜多用截留分子量或相近孔徑的大小來表明產品的截留性能。截留分子量是指能被膜截留住的溶質中最小溶質的分子量。 截留率指溶液中被膜截留的特定溶質的量所占溶液中該物定溶質總量的比率。可由下式表示: ro=(1-cp/cf)×100 式中:ro —— 截留率;cp —— 透過液中特定溶質的濃度;cf —— 原溶液中特定溶質的濃度通常超濾膜所標稱的截留分子量,對具有相同分子量的線形分子物質或球形蛋白類分子,物質的截留率分別應為≥90%和≥95%。國外不同公司產品其標準并不一致。