超濾是一種加壓膜分離技術(shù),即在一定的壓力下,使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質(zhì)不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質(zhì)。當被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時,水分子和分子量小于300—500的溶質(zhì)透過膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留,從而使水得到凈化。也就是說,當水通過超濾膜后,可將水中含有的大部分膠體硅除去,同時可去除大量的有機物等。超濾膜在水深度處理,工業(yè)用超純水和溶液濃縮分離等許多領(lǐng)域中,得到了廣泛應(yīng)用。
超濾裝置一般由若干超濾組件構(gòu)成。通??煞譃榘蹇蚴健⒐苁?、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由于超濾法處理的液體多數(shù)是含有水溶性生物大分子、有機膠體、多糖及微生物等。這些物質(zhì)極易粘附和沉積于膜表面上,造成嚴重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關(guān)鍵的問題,要克服濃差極化,通??杉哟笠后w流量,加強湍流和加強攪拌。
廢水處理
在生物制品中應(yīng)用超濾法有很高的經(jīng)濟效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產(chǎn)生污染。改用超濾工藝后,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產(chǎn)量和質(zhì)量,每年可節(jié)省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產(chǎn)超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。