微滤、超滤设备、纳滤装置

【微滤设备】
　　微滤设备（MF,Micro filtration）又称微孔过滤，属于精密过滤。微滤装置能够过滤微米级（µm）或纳米级（nm）的微粒和细菌，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
　　微滤设备的基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7-7kPa，原料液在静压差作用下，透过微滤设备的过滤材料。微滤装置的过滤材料可以分为多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。微滤设备使用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过微滤装置的微滤膜而被去除。
　　微滤设备决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。
　　微滤装置使用的微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75 μm。微滤装置在制药、饮料、饮用水、食品、电子、石油化工、分析检测和污水处理等领域有较广泛的应用。

【超滤设备】
　　超滤设备（UF, Ultra filtration）是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°之间。中空纤维超滤器（膜）具有单位溶器内充填密度高，占地面积小等优点。
　　超滤设备工作过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。超滤设备的工作过程是动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复超滤设备工作性能。
　　超滤装置如同反渗透装置，有板式、管式（内压列管式和外压管束式）、卷式、中空纤维式等形式。
　　超滤装置的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而超滤设备可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤装置主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
　　中空纤维超滤膜是超滤技术中非常成熟与先进的一种形式。中空纤维外径Ø0.5-2.0mm，内径Ø0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。
　　用途：纯水与超纯水设备；医用无菌无热原水设备，工业用饮料、饮用水、矿泉水净化，工业分离、浓缩、提纯，工业废水处理，电泳漆，电镀含油废水处理。
　　典型工艺流程：原液－储罐－加压泵－精密过滤器－中空超滤设备－储液罐－反洗水箱－反洗泵  

【纳滤设备】
　　纳滤设备（NF，Nano filtration）是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤装置的膜组器于80年代中期商品化。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，纳滤装置的操作压力更低，因此纳滤设备又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。
　　纳滤设备广泛应用于电子、食品和医药等行业，诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。纳滤装置与超滤装置或反渗透设备相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高脱除率, 基于这一特性，纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩）、脱色和去异味等。纳滤设备主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，及蒸发残留物质。