求膜与水处理设备？？

一、膜及膜过滤技术简介如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体分隔开来成为两部分，则这一薄层物质就是膜。这里所谓的凝聚相物质可以是固态的，也可以是液态或气态的。膜本身可以是均匀的一相，也可以是由两相以上的凝聚态物质所构成的复合体。借助于膜而实现各种分离的过程称之为膜分离。膜的种类繁多，大致可以按以下几方面对膜进行分类：1、 根据膜的材质，从相态上可分为固体膜和液体膜；2、 从材料来源上，可分为天然膜和合成膜，合成膜又分为无机材料膜和有机高分子膜；3、 根据膜的结构，可分为多孔膜和致密膜；4、 按膜断面的物理形态，固体膜又可分为对称膜、不对称膜和复合膜。对称膜又称均质膜。不对称膜具有极薄的表面活性层(或致密层)和其下部的多孔支撑层。复合膜通常是用两种不同的膜材料分别制成表面活性层和多孔支撑层。5、 根据膜的功能，可分为离子交换膜、渗析膜、微孔过滤膜、超过滤膜、反渗透膜、渗透汽化膜和气体渗透膜等。6、 根据固体膜的形状，可分为平板膜、管式膜、中空纤维膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜，简称核孔膜等。近二十年来，反渗透、超滤、微滤、电渗析、气体膜分离、无机膜分离、液膜分离等都取得很多新的进展，其应用范围也不断地扩大，遍及海水与苦咸水淡化、环保、化工、石油、生物医药、轻工食品等领域。膜分离技术正作为分离混合物的重要方法，将在生产实践中越来越显示其重要作用。目前已有多种反渗透、超滤、微滤和电渗析膜与膜组件的定型产品，在各个工业、科研、医药部门广为应用。反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。反渗透可用于从水溶液中将水分离出来，海水和苦咸水的淡化是其最主要的应用，但目前也在向其它应用领域扩展。反渗透膜均用高分子材料制成，已从均质膜发展至非对称复合膜，膜的制备技术相对比较成熟，其应用亦十分广泛。应用超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。与反渗透类似，超滤的推动力也是压差，在溶液侧加压，使溶剂透过膜。超滤膜一般由高分子材料和无机材料制备，膜的结构均为非对称的。超滤用于从水溶液中分离高分子化合物和微细粒子，采用具有适当孔径的超滤膜，可以用超滤进行不同分子量和形状的大分子物质的分离。微滤与超滤的基本原理相同，它是利用孔径大于0.02μm直到l0μm的多孔膜来过滤含有微粒或菌体的溶液，将其从溶液中除去，微滤应用领域极其广阔，目前的销售额在各类膜中占据首位。渗析是最早发现、研究和应用的一种膜分离过程，它是利用多孔膜两侧溶液的浓度差使溶质从浓度高的一侧通过膜孔扩散到浓度低的一侧从而得到分离的过程。目前主要用于制作人工肾，以除去血液中蛋白代谢产物、尿素和其它有毒物质。电渗析也是较早研究和应用的一种膜分离技术，它是基于离子交换膜能选择性地使阴离子或阳离子通过的性质，在直流电场的作用下使阴阳离子分别透过相应的膜以达到从溶液中分离电解质的目的，目前主要用于水溶液中除去电解质(如盐水的淡化等)、电解质与非电解质的分离和膜电解等。气体膜分离是利用气体组分在膜内溶解和扩散性能的不同，即渗透速率的不同来实现分离的技术，目前高分子气体分离膜已用于氢的分离，空气中氧与氮的分离等，具有很大的发展前景。无机膜也已用于超纯氢制备等领域，并有可能在高温气体分离领域获得广泛的应用。渗透汽化也称渗透蒸发，它是利用膜对液体混合物中组分的溶解和扩散性能的不同来实现其分离的新型膜分离过程，近二十年来对渗透汽化过程进行了比较广泛的研究，用渗透汽化法分离工业酒精制取无水酒精已经实现工业化，并在其它共沸体系的分离中也展示了良好的发展前景。预计渗透汽化与气体膜分离可能成为二十一世纪化工分离过程中的重要技术。其它膜分离过程尚有：膜蒸馏、膜萃取、膜分相、支撑液膜、生物膜分离等，均是新近发展起来的新过程，少量已在工业上应用，或正处于研究开发阶段。

二、膜过滤设备分类及简介1、板框式膜组件使用平板式膜，这类膜器件的结构与常用的板框压滤机类似，由导流板、膜、支承板交替重叠组成。其中支承板相当于过滤板，它的两侧表面有窄缝。其内胞有供透过液通过的通道，支承板的表面与膜相贴，对膜起支撑作用。导流板相当于滤框，但与板框压滤机不同，由导流板导流流过膜面，透过液通过膜，经支撑板面上的窄缝流人支撑板的内腔，然后从支撑板外侧的出口流出。料液沿导流板上的流道与孔道一层层往上流，从膜器上部的出口流出，即为过程的浓缩液。导流板面上设有不同形状的流道，以使料液在膜面上流动时保持一定的流速与湍动，没有死角，减少浓差极化和防止微粒、胶体等的沉积。 另一种型式的板框式膜器件，它将导流板与支撑板的作用合在一块板上。板上的弧形条突出于板面，这些条起导流板的作用，在每块板的两侧各放一张膜，然后一块块叠在一起。膜紧贴板面，在两张膜间形成由弧形条构成的弧形流道，料液从进料通道送人板间两膜间的通道，透过液透过膜，经过板面上的孔道，进入板的内腔，然后从板侧面的出口流出。板框式膜组件的优点是组装方便，膜的清洗更换比较容易，料液流通截面较大，不易堵塞，同一设备可视生产需要而组装不同数量的膜。但其缺点是需密封的边界线长，为保证膜两侧的密封，对板框及其起密封作用的部件的加工精度要求高。每块板上料液的流程短，通过板面一次的透过液相对量少，所以为了使料液达到一定的浓缩度，需经过板面多次，或者料液需多次循环。2、卷式膜组件也是用平板膜制成的，其结构与螺旋板式换热器类似。支撑材料插入三边密封的信封状膜袋，袋口与中心集水管相接，然后衬上起导流作用的料液隔网，两者一起在中心管外缠绕成筒，装入耐压的圆筒中即构成膜组件。使用时料液沿隔网流动，与膜接触，透过液透过膜，沿膜袋内的多孔支撑流向中心管，然后由中心管导出。目前卷式膜组件应甩比较广泛、与板框式柱比、卷式赎组件的设备比较紧凑、单位体积内的膜面积大。其缺点是清洗不方便，膜有损坏，不易更换，尤其是易堵塞，因而限制了其发展。近年来，预处理技术的发展克服了这一困难，因此卷式膜组件的应用将更为扩大。3、管式膜组件由管式膜制成，它的结构原理与管式换热器类似，管内与管外分别走料液与透过液。管式膜的排列形式有列管、排管或盘管等。管式膜分为外压和内压两种。外压即为膜在支撑管的外侧，因外压管需有耐高压的外壳，应用较少；膜在管内侧的则为内压管式膜。亦有内、外压结合的套管式管式膜组件。管式膜组件的缺点是单位体积膜组件的膜面积少，除特殊场合外，一般不被使用。4、中空纤维膜组件的结构与管式膜类似，即将管式膜由中空纤维膜代替。它由很多根纤维(多达几十万至数百万根)组成，众多中空纤维与中心进料管捆在一起，一端用环氧树脂密封固定，另一端用环氧树脂固定，料液进人中心管，并经中心管上下孔均匀地流入管内，透过液沿纤维管内从左端流出，浓缩液从中空纤维间隙流出后，沿纤维束与外壳间的环隙从右端流出。这类膜组件的特点是设备紧凑，单位设备体积内的膜面积大，但因中空纤维内径小，阻力大，易堵塞，所以料液走管间，渗透液走管内，透过液侧流动损失大，膜污染难除去，因此对料液处理要求高。

三、威立雅公司膜过滤系统设备威立雅公司自96年成立以来，一直致力在血液制品、生物制品、生物工程、以及水针剂，冻干剂设备的研发、制造、安装、调试（包括自动控制、管路）和整个工艺设备工程的交钥匙工程，包括各类不锈钢罐、灭菌器、管阀系统、过滤器等，在国内外同行业中处于领先水平，公司拥有多项产品的国家专利证书。生保实业公司凭借质量过硬的产品、优质的服务、良好的技术支持深获用户们的信赖，到目前为止，已给国内外1000多家药厂提供主要设备和工程安装（他们都已通过GMP或FDA认证），积累了相当丰富的经验。同时，我们也是辉瑞药业、杨森药业等国外企业的全球订货网成员单位之一。威立雅公司的过滤系统及设备按照生物、制药、精细化工等行业及国家有关标准设计、生产制造，具有产品性能可靠安全，品质优越。按照过滤系统及设备的使用过滤孔径范围，生保实业公司的过滤系统及设备可大致分为以下几个方面：1、粗滤设备a)管道预过滤器：管道预过滤器外壳采用不锈钢材质（304或316L）制作，滤芯采用不锈钢网或根据用户要求的其他材质的滤网烧结滤芯或滤布制造，流通阻力小，流通量大，清洗方便，可再生、反复使用，可广泛应用于滤除液体中颗粒状的杂质。管道预过滤器的过滤孔径范围为80～800#,可按客户使用要求选配,同时管道预过滤器的外形尺寸也可按客户的使用要求予以加工制作。常规用管道预过滤器参考水通量（参考纯水）范围为500～5000L/h。b)脱碳过滤器：脱碳过滤器外壳采用优质不锈钢（304或316L）制造，滤芯有陶瓷、砂芯、金属烧结钛棒，设备紧凑，使用再生方便，广泛用于药液的脱碳过程。脱碳过滤器过滤孔径范围为5～50μ，常规脱碳过滤器参考水通量（参考纯水）范围为300～3000L。c)蒸汽过滤器：蒸汽过滤器外壳采用优质不锈钢（304或316L）制造，滤芯材质由不锈钢烧结而成，或采用钛棒，具有体积小、设备紧凑、重量轻，使用再生方便，广泛用于消毒及灭菌蒸汽的过滤。过滤孔径范围为5～50μ，常规用蒸汽过滤器处理量范围为300～1000L/min。2、微滤设备a)不锈钢筒式过滤器：该过滤设备是威立雅公司结合国内外先进技术经验开发的新一代微孔膜过滤设备，过滤器外壳采用优质不锈钢制造，采用10″、20″、30″、40″标准的微孔膜折叠滤芯，单芯或多芯组合各种类型皆备，可按客户的要求较大范围内选取。滤芯材质有聚四氟乙烯（PTFE）、聚砜（PSU）、聚丙烯（PP）以及聚偏二氟乙烯（PVDF）和尼龙（PA），过滤孔径0.1～10μm可选。具有体积小、重量轻、使用方便、过滤面积大、堵塞滤低过滤速度快、无污染、热稳定性及化学性能好等优点，广泛用于制药、生物、食品、化学及微电子行业及产品的精过滤和除菌过滤。常规用筒式过滤器参考水（参考纯水）通量为500～18000L/h。b)平板过滤器：平板过滤器采用微孔膜滤膜，过滤孔径0.1～10μm可选，滤膜材质可根据客户要求选择；过滤器本体采用优质不锈钢（304或316L）材质制作，多应用于0.22 μm的除菌终端过滤。相对筒式过滤器的过滤面积较小，重量较轻；常规用平板过滤器参考水（参考纯水）通量为5～500L/h。3、超滤系统设备超滤是一种筛分原理，以压力为推动的分离过程，广泛应用于物质的分离、浓缩和提纯的一种膜分离技术，广泛应用于医药、化工、生物制品的分离、浓缩及作为水质较差或污染水源的反渗透前处理。如抗生素分离提纯、活性染料脱盐、电镀废水回收、大豆蛋白回收、海带提取甘露醇等；利用膜过滤技术结合其它工艺，还可应用于处理城市污水、生活杂用水，用于灌溉、冲洗等用水，处理工厂废水以达到排放标准。按照超滤系统及设备的过滤膜元件不同，成都生保实业公司的超滤系统及设备大致分为以下几种：a)盒式超滤器及系统：盒式超滤器及系统采用板式膜组件，具有导流板的“薄通道，切向流式”的结构设计，适合于高粘度料液的处理并使之达到较高的浓缩倍数。该超滤器及系统保留体积小，操作费用低的压力降，液流稳定，便于清洗及可反复再生使用。该技术成熟稳定可靠。盒式超滤器的常规产品有UF-152和UF-254两种，UF-152为有机玻璃本体，体积小、重量轻，结构紧凑科学，多用于实验室使用。UF-254为不锈钢本体。由UF-152或UF-254经选型配套后，根据客户的生产工艺条件，予以相应的盒式超滤系统配置，如原液输送系统、管路阀门系统、安全保护系统、自动控制监控系统等等。根据客户的要求，达到自动化、半自动化或手动的控制方式。b)卷式超滤系统：卷式超滤系统采用卷式膜组件作为超滤元件，其特点是膜过滤面积大、结构紧凑，承压能力高，渗透产量大，尤其适合于浓缩倍数低、流动性好、低黏度度的料液和水处理方面。同时卷式膜组件产品性能稳定，卷式超滤系统整体安装、调试、操作简单方便，具有占地少，能耗低等众多优点。卷式膜组件的型号大多按4040（Φ4″×40″），8040（Φ8″×40″），8080（Φ8″×80″）划分，与国际标准一致；因国内技术条件等因素限制，以前卷式膜组件大多依赖于国外进口产品，目前国内技术已日趋成熟，使用效果也很好。威立雅公司的卷式超滤系统整体结构全部采用不锈钢制作，外形美观，符合制药、生物等行业的使用要求及国家有关标准。超滤核心部件卷式膜组件根据客户的使用要求予以选型配置，超滤用卷式膜组件的可选截留分子量范围为1000～1000000道尔顿，单支卷式膜组件的参考水（参考纯水）通量范围为200～2000L/h左右。系统膜组件的配置数量、整机的外形尺寸、操作控制方式、系统功率等参数需根据客户的使用条件确定。卷式超滤系统的使用操作简单方便，按照生产工艺的要求将相关管路阀门系统连接组装，控制卷式超滤系统的进液系统（泵），浓缩液（或回流液）系统及超滤液（稀液）系统，进行整机的运行，同时需要通过变频调速控制进液量及进液压力、出液量、回流液量及系统的压力差降，保证系统的安全、稳定运行，同时保证超滤浓缩或分离、提纯的质量。卷式超滤系统的清洗是在系统使用完毕后，或在系统通量急剧降低已不能继续使用的情况下，采取的对膜组件予以保护，对膜组件进行再生的一种方式。可采用纯化水或降温后的蒸馏水进行等压循环冲洗，冲洗带走滞留在膜组件内的残留物。如果在生产批次完成后不连续使用的情况下，最好采用化学清洗液对膜组件进行清洗、消毒，化学清洗液的种类可根据料液及卷式膜组件的种类、材质以及生产使用单位的实际条件等因素综合确定。化学清洗液需要在生产使用前用纯化水、降温后的蒸馏水等清洗干净，以免对原液造成污染。不同种类的料液最好采用不同的膜组件进行超滤处理，以免造成交叉污染、损坏或降低膜组件的使用寿命，影响超滤浓缩的质量。C)中空纤维超滤系统：中空纤维超滤系统采用中空纤维膜组件作为超滤元件，其特点是过滤面积大，分离效率高，结构形式简单，需配置附件少，成本造价低，适合大规模生产使用。中空纤维超滤膜组件采用聚砜、聚迷砜、聚丙烯氰、聚偏氟乙烯等材料经热熔、拉丝、冷却等特殊工艺加工制作，具有应用范围广、成本底等优点，但截留分子量跨度较大，如6K～10K，20K～50K，60K～80K等，相对精度不高。常规中空纤维膜组件的截留分子量范围为5000～150000道尔顿。因受材质及其成型工艺的限制，中空纤维膜组件的耐温范围为5～45℃，耐PH范围为2～10或2～13左右。中空纤维超滤膜组件从外形尺寸来分，基本规格有Φ50、Φ80、Φ90、Φ160系列，其长度可选，但大多在300～1300mm之间。单支膜组件参考水(参考纯水)通量范围为20～3000L/h。中空纤维超滤膜组件从其内部结构形式可分为内压式和外压式。内压膜原液从膜芯内孔中通过，超滤液从膜芯壁表面的超滤孔径内在压差作用下流出。外压膜组件则相反，原液在膜芯外部流动，超滤液从膜芯壁表面的超滤孔径内在压差作用下流入膜芯内。内压膜可承受压力≤0.12Mpa，外压膜可承受压力≤0.15Mpa。威立雅公司的中空纤维超滤系统完全按照客户的生产工艺要求设计、制作，既保证超滤系统的整体结构科学美观大方，又完全符合国家相关标准要求及彻底保证满足生产的使用要求。并可根据客户的要求选择自动、半自动、手动控制方式，超滤过程和清洗过程可同时进行的双向系统或超滤系统与清洗不可同步进行的单向系统；中空纤维超滤系统的工作使用过程同卷式超滤系统相似，即按照生产工艺的要求将相关管路阀门系统连接组装，控制中空纤维超滤系统的进液系统（泵），浓缩液（或回流液）系统及超滤液（稀液）系统，进行整机的运行，同时需要小心谨慎的通过变频调速控制进液量及进液压力、出液量、回流液量及系统的压力差降，保证系统的安全、稳定运行，同时也保证超滤浓缩或分离、提纯的质量。中空纤维超滤系统的清洗需要在使用完毕后，或在系统通量急剧降低已不能继续使用的情况下，采用纯化水或降温后的蒸馏水进行等压循环冲洗，冲洗带走滞留在膜组件内的残留物；对污染堵塞严重的情况下还可采用反向清洗的方式。如果在生产批次完成后不连续使用的情况下，最好采用化学清洗液对膜组件进行清洗、消毒，化学清洗液的种类可根据料液及卷式膜组件的种类、材质以及生产使用单位的实际条件等因素综合确定，如福尔马林溶液、稀氢氧化钠溶液等。化学清洗液需要在生产使用前用纯化水、降温后的蒸馏水等清洗干净，以免对原料液造成污染。不同种类的料液最好采用不同的膜组件进行超滤处理，以免造成交叉污染、损坏或降低膜组件的使用寿命，影响超滤浓缩的质量。d)陶瓷膜超滤系统设备：陶瓷膜超滤系统设备采用陶瓷膜滤芯作为超滤核心元件，其基本特点是化学性能较好，具有耐强酸强硷、耐腐蚀、抗氧化、耐高温，机械强度高、孔径分布窄等特点，因而适用于酸硷性、高温度、高黏度、高固含的物料的分离、浓缩。同时可耐高摩、耐冲刷的性能，因而使用成本较低，清洗再生方便，可广泛应用于食品、生物、制药等行业。不足的是单支膜组件的过滤面积较小，不可承受温度骤然变化等。威立雅公司的陶瓷膜超滤系统设备采用优质陶瓷膜组件、物料输送及控制系统，广泛应用于制药行业，如抗生素、有机酸、酶制剂以及其他医药和食用产品的生产中，并以有效成分收率高、分离精度高、工况使用范围条件广、连续工作时间长、能耗低、性能价格比高等众多优点。４、纳滤系统设备与超滤相似，纳滤也是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。纳滤系统是采用纳滤膜组件作为过滤元件的设备，纳滤膜的截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，约为200－2000道尔顿。相对于超滤系统，纳滤系统的截留分子量小，可广泛应用于超滤无法达到的小分子物料的浓缩、分离和提纯；相对于反渗透设备系统则截留分子量稍大，因而在同等压力下纳滤系统的可处理流通量也更大，相对能耗也要低。纳滤系统的另一突出特点是可以对物料进行“浓缩”与“部分脱盐”的同步进行。纳滤系统的生产成本不高，同时操作使用简单方便，产品质量性能稳定可靠。纳滤系统的纳滤膜组件有“卷式”类型，其特点同卷式超滤系统膜组件相似。威立雅公司的纳滤系统具有工作效率高，操作使用简单方便，结构性能稳定可靠美观，并可按照使用的要求予以自动、半自动及手动控制方式的配置，也可按照客户的生产工艺要求及使用要求予以选配进口优质膜组件，以及系统的另一关键系统——物料输送系统的选配。对采用卷式膜的纳滤系统的使用、维护及清洗可参考卷式超滤系统的方法。５、反渗透系统设备反渗透也是膜分离技术的一种。其原理是用足够的压力使溶液中的溶剂（通常指水）通过反渗透膜分离出水，因为它的运行与自然界的正常渗透过程相反，故称反渗透。随着膜技术的发展，膜性能不断提高，反渗透技术及其系统设备也成为进行分离、分级、提纯和分离领域的重要组成部分。反渗透设备广泛应用于海水和苦咸水的淡化，制取饮用水，给水处理、城市自来水的净化、电力、电子、医药、医疗和食品等行业的纯水及超纯水、注射用水和食用纯水的制备；如目前医用纯水的制备大多采用一级、二级反渗透系统。成都生保实业公司的反渗透系统设备采用国内外优质反渗透膜组件及关键系统配件，具有自动化成度高，设备运行稳定可靠，使用效果好等众多优点。威立雅公司的膜及膜过滤系统设备种类齐全，并可按客户要求进行非标型号加工制作，以满足各种生产工艺的使用要求。在提供膜及膜过滤系统设备的同时，还可进行整体生产工艺项目的设计、提供所有关键设备及其附属设备，如超滤、纳滤、反渗透系统设备前端的预处理系统设备，保护、监测、控制系统设备，后端处理系统设备；并可进行整体工程的安装、调试、以及相关文件的提供。

四、膜过滤技术应用领域范围1、化工行业用水：化工工艺及锅炉、化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用水系统等2、电力行业给水：热力、火力、锅炉动力给水系统等3、医用制药行业：医用大输液、注剂、生化制品用水、医用无菌水及人工肾析用水等4、电子行业用水单晶半导体、集成电路块、显象管执照过程用超纯水系统等5、工业产品涂装用水：汽车、家用电器、建材产品表面涂装、清洗、镀膜玻璃及蓄电池用纯水系统等6、饮料食品行业：啤酒、白酒、果汁、纯净饮用水等等