会计学一、超滤概述超滤的基本理论超滤膜的特性(tèxìng)及制备方法超滤装置超滤膜的污染与清洗超滤的应用第一节概述(ɡàishù)第二节超滤的基本(jīběn)理论许多年后，发现情况(qíngkuàng)并非如此。除了机械筛分作用外，还有两个因素决定膜的分离特性：其一，溶质、溶剂和膜材质之间的相互作用，这些作用力包括范德华力、静电力、氢键作用力等，溶质分子在膜表面或膜孔壁上受到吸引或排斥都会影响膜对溶质的分离效果。其二，膜的平均孔径和孔径分布影响膜的分离特性。超滤过程实际上同时存在三方面的情形：①溶质在过滤膜表面以及膜孔中产生吸附(xīfù)；②溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在孔中停留，引起阻塞；③溶质的粒径大于膜孔径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分。超滤对去除水中的微粒(wēilì)、胶体、细菌、热源和各种有机物有较好的效果，但它几乎不能截留无机离子。UF的分离机理为筛孔分离过程，但膜表面的化学性质也是影响超滤分离的重要因素。在超滤中，大分子溶质等之所以不能像溶剂那样容易通过膜，主要是因为下列原因：（1）超滤过程中溶质机械地被截留在过滤膜表面上(筛分)；（2）被吸附在过滤膜表面及膜孔中(基本吸附)；（3）被保留(bǎoliú)在膜孔中而被除去(阻塞)等3种方式。超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合物，胶体分散液，乳液。也可以用来分离低分子量溶质，从而可达到某些含有各种小分子量可溶性溶质和高分子物质等溶液的浓缩、分离、提纯和净化。其操作静压差一般为0.1～1MPa，被分离组分的直径大约为0.005～0.1μm，这相当于光学显微镜的分辨极限，一般为分子量大于500～1000000的大分子和胶体粒子，这种液体的渗透压很小，可以忽略。所用膜常为非对称膜，膜孔径为10-3~10-1μm，膜表面有效截留层厚度较小(0.1~10μm)，操作压力一般为0.2～0.4MPa(2～4kg／cm2)，膜的透过(tòuɡuò)速率为0.5～5m3／(m2·d)。2.超滤与反渗透的异同(yìtóng)①膜不同超滤膜较疏松(shūsōnɡ)，透水量大，除盐率低；一般用超滤分离大分子和胶体，能够分离的溶质分子至少要比溶剂的分子大10倍。反渗透膜致密，透水量低，除盐率高，具有选择透过能力，用以分离分子大小大致相同的溶剂和溶质。简单(jiǎndān)的透过和截留示意图膜分离法与物质(wùzhì)大小(直径)的关系②机理不同超滤的去除机理主要(zhǔyào)是筛滤作用；在反渗透膜上分离过程伴随有半透膜、溶解物质和溶剂之间复杂的物理化学作用。③工作压力不同超过滤的工作压力低(0.1～0.5MPa)；反渗透所需的工作压力高(1～100MPa)。3.超滤的基本(jīběn)传质理论减轻浓差极化的方法一类是在膜过程中，采取一定的操作策略(cèlüè)，如搅拌、引入脉动流、鼓泡、超声或使膜振动等。另一类则是优化和改进膜组件及膜系统结构设计，如膜面处剪切流速的提高,设置湍流促进器等等。传质系数速率(sùlǜ)方程（膜透过速率(sùlǜ)）微孔模型（伯谡叶方程可计算溶质截留率、扩散系数）渗透压模型（超滤浓缩时考虑）凝胶极化模型第三节超滤膜的制备方法(fāngfǎ)及特性1．超过(chāoguò)滤膜的结构非对称的醋酸纤维(cùsuānxiānwéi)膜示意图2.超滤膜的制备(zhìbèi)3）不同(bùtónɡ)孔径超滤膜的制备3.超滤膜的特性(tèxìng)第四节超滤装置(zhuāngzhì)板框式超滤装置(zhuāngzhì)管式超滤装置(zhuāngzhì)卷式超滤装置(zhuāngzhì)中空纤维(xiānwéi)式超滤装置2.超滤基本(jīběn)工艺流程重过滤(guòlǜ)设备(shèbèi)简单、小型能耗低可克服高浓度料液渗透流率低的缺点能更好的去除渗透组分浓差极化和膜污染严重要求膜对大分子的截留率高错流过滤(guòlǜ)连续(liánxù)错流第五节超滤膜的污染(wūrǎn)与清洗超滤膜的通量2、超滤膜污染的防治（1）改变膜结构和组件结构；（2）采用(cǎiyòng)亲水性超滤膜或负荷电膜；（3）对料液进行预处理；（4）选择合适操作条件。3、超滤膜的清洗(qīngxǐ)判断超滤膜是否需要清洗的原则如下：（1）根据超滤装置进出口压力降的变化(biànhuà)，多数情况下，压力降超过初始值0.05MPa时，可用等压大流量冲洗法，如无效，再用化学清洗法；（2）根据透水量或透水质量(zhìliàng)的变化，当超滤系统的透过水量或透水质量(zhìliàng)下降到不可接受程度时，多采用物理化学相结合清洗法（3）定时清洗，运行中的超滤系统根据膜被污染的规律，可采用周期性的定时清