膜是两相之间的选择性屏障。通俗地讲,它是一种高分子材料,通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。通过它进行的分离过程称作膜分离。它与传统过滤器的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。膜的厚度一般为微米级,依据其孔径的不同,可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别,下图简单示意了四种不同精度膜的分离图谱:(箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留):
膜技术由于其独特的选择性过滤特性,已经成功应用于水处理、生物、医药、食品、饮料、化工、石油、石化等各行各业。常规的膜芯耐受温度正常在45℃以内,国初科技提供的耐高温膜芯可满足用户不同过滤精度下的高温条件过滤需要:微滤级别膜芯耐受温度超过100℃;超滤、纳滤、反渗透膜过滤温度在90℃以内可实现有效过滤。
耐高温蒸汽消毒型微滤膜:
无机微滤膜,是以无机材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。无机膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质透过膜,大分子物质被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。无机膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,已经成功应用于食品、饮料、中药、植物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域,可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。
无机微滤膜可耐受100℃以上的高温,特别适合用于高温气体除尘过滤、高温液体澄清过滤,以及需要高温蒸汽消毒的应用领域。
耐高温热水消毒型超滤、纳滤、反渗透膜:
普通的有机膜元件的持续操作温度必须低于50°C,如果超过此温度膜将很快丧失正常的性能。热水消毒型膜元件能够耐受周期性90°C热水清洗消毒,用于替代传统的膜系统化学消毒,同时可以在≤50°C的条件下连续运行。在一些特定领域中,例如:在制药和生物工程中生物杀灭剂不能被采用,而高温热水消毒可以被采用。
1865 年巴斯德发现了高温热水能够将细菌或微生物杀灭至一安全水平。此灭菌法被称为巴斯德加热灭菌法,其基本原理为:热水将热量传导给微生物,导致微生物体中的蛋白质链变性和凝结,从而导致微生物失去活性。在欧美地区,随着制药工业的生产标准的不断提高。特别是随着USP 的要求越来越严格,热水消毒型水处理系统正越来越多地被采用。
无性繁殖的微生物对热的耐受力
微生物
酵母
真菌
细菌
病毒
耐受温度
80℃
80℃
60~70℃
60℃
耐受时间
5~10分钟
30分钟
10分钟
30分钟
以上数据为对无性繁殖的微生物热消毒的最低理论参数,为了增加的热消毒的有效性,在实际应中热消毒的温度和时间应高于此理论参数。
热水消毒型 膜元件采用先进的膜结构设计,即使在极端的操作条件下也能保持优良的工作性能。同时膜芯还达到了美国USDA 标准和乳制品业的3A 标准。
耐高温膜的应用:
当反渗透膜进水含有细菌等活性生物时,必须采取措施将其杀死以防止在膜表面形成生物污染,以及由此产生的膜性能损失。传统消毒方法为化学法,但是化学法具有低效率、费用高和有毒性残留等缺点,采用了热水消毒型反渗透膜(耐温高至90℃)应用于热水消毒中,完全可代替传统的化学消毒法。耐高温型膜还可被应用于蒸发器冷凝水处理;医药注射用水生产等。
实例1:蒸发器冷凝水
在处理乳清加工过程中产生的蒸发冷凝水时,由于不可恢复的生物污染,普通反渗透膜的使用寿命很短。而且在乳制品加工厂中皆要求热卫生消毒,化学消毒法根本不能使用。因此卫生级热消毒型的反渗透膜成为最好的选择,只需采用80℃高温水在低压状态下循环消毒,两周一次。
实例2:医药注射用水
制药厂在生产注射用的高纯水时,通常采用热水劝反渗透系统进行消毒灭菌。具体的操作方法为:将水加热至80℃。然后在膜系统中循环45分钟。当消毒灭菌步骤完成后,恢复常温后继续正常的生产。
实例3:轮胎制造厂冷凝水回收精制
典型的轮胎制造厂冷凝废水水质为:pH6-8,TOC50~500mg/L,硬度1~100mg/L,碱度1~20mg/L,二氧化硅0,5~5mg/L,总铁1~5mg/L,水温50~80℃。通过采用热水消毒型反渗透膜可实现冷凝水的精制,这既可使废水回用和减量化同时回收水中的热能,减少高压锅炉的加药量。
实例4:合成氨化工厂冷凝水回收
典型的合成氨厂冷凝废水水质为:pH9~11。硝酸胺200~2000mg/L,氨1000~3,000mg/L,TSS10~15mg/L,TDS1000~10,000mg/L,水温50~80℃。通过采用多级热水消毒型反渗透膜可实现冷凝水的回收与精制,这既可使废水回用和减量化同时减少蒸发能耗和空气排放氨的问题。
国初科技提供各种类型的耐高温微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜,更多耐高温型膜芯参数欢迎致电咨询:
0592-6518670,0592-6514970。
