无尘无菌厂房的膜分离设备

无尘无菌厂房的膜分离设备分类及其组件如下：

膜分离设备的核心技术就是膜分离技术，即利用具有特殊选择分离性的有机高分子和无机材料形成不同形态结构的膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组分因透过膜的速率不同而达到分离或特定组分富集的目的。

一、无尘无菌厂房的膜分离设备分类：

由于膜的构型和分离过程各具特点，设备也有多种类型。根据过程、目的或用途，可分为电渗析设备、反渗透设备、超滤设备、渗析设备、纳滤设备、微滤设备。超滤、微孔膜过滤和反渗透均属于膜分离技术，它们之间各有分工，但并不存在明显的界限。反渗透、超滤、微孔膜过滤有其相似之处，它们都是在压差的驱动下，利用膜的特定性能将水中离子、分子、胶体、热原、微生物等微粒分离，但它们分离的机理及对象有所不同。

按照膜的材质，可分为有机高分子膜和无机膜两类。目前在制品工业生产中使用较为广泛的是聚砜(PS)类材料，约占32%；纤维素材料中的醋酸纤维素(CA)和三醋酸纤维素(CTA) 分别占13%和7%；聚丙烯腈(PAN)占6%；无机膜占22%；其他的膜材料约占20%。

二、膜分离装置

膜分离装置一般由膜组件、泵、过滤器、阀、仪表、管路等组成。常用的膜组件有板框式装置、螺卷式装置、管式装置以及中空纤维式装置。

(1)板框式装置

板框式装置是在尺寸相同的片状膜组之间，相间地插入隔板，形成两种液流的流道，由于膜组可置于均匀的电场中，这种结构适用于电渗析器；板框式装置也可应用于膜两侧流体静压差较小的超过滤和渗析。

(2)螺卷式装置

螺卷式装置是把多孔隔板(供渗透液流动的空间)夹在两张膜之间，使它们的三条边粘着密合，开口边与用作渗透液引出管的多孔中心管接合，再在上面加张作为料液流动通道的多孔隔板，并一起绕中心管卷成螺卷式元件； 料液通道与中心管接合边及螺卷外端边封死，多个螺卷元件装入耐压简中，构成单元装置；操作时料液沿轴向流动，可渗透物透过膜进入渗透液空间，沿螺旋通道流向中心管引出，该设备适用于反渗透和气体渗透分离，不能处理含微细颗粒的液体。

(3)管式装置

管式装置是用管状膜并以多孔管支撑，构成类似于管壳式换热器的设备，可分为内压式和外压式两种，各用多孔管支撑于膜的外侧或内侧；内压式管式装置的膜面易冲洗，适用于微过滤和超过滤。

(4)中空纤维式装置

中空纤维式装置是用中空纤维构成类似于管壳式换热器的设备，中空纤维不需要支撑而能承受较高的压差，在各种膜分离设备中，它的单位设备体积内容纳的膜面积很大；中空纤维直径为0.1~1mm，并列达数百万根，纤维端部用环氧树脂密封，构成管板，封装在压力容器中，中空纤维式装置适用于反渗透和气体渗透分离。

3.微滤

微滤也叫微孔过滤器，微滤是用于去除细微颗粒和微生物的膜工艺。根据滤芯规格的不同，可以用在进反渗透(RO)之前的保安过滤器中，过滤颗粒物质，防止颗粒物质对RO膜的损伤；也可以用在紫外线灭菌器后，截留微生物，但是也容易滋生微生物，故若在纯化水末端采用微孔过滤器，需要有效地控制微生物；微孔过滤器有一定去除热原的功效，可利用筛分、静电吸附和架桥原理拦截直径比较大的那一部分热原物质。应当指出，这种去除热原是很不完全的，直径比较小的热原物质会通过0.22μm的微孔滤膜，微小的热原可以透过0.025μm的滤膜，很小的热原体甚至可以穿透所有的微孔滤膜。由于热原分子量越大，其致热作用就越强，因此利用微孔滤膜进行除菌过滤时，客观上可能会起到某些截留热原的积极作用，但它不能作为去除热原的可靠方法而单独使用。54.vip永利皇宫棋牌净化可提供无尘车间、无菌厂房的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

4.超滤

从非匀质超滤膜电子扫描图可以看到，超滤的过滤介质具有类似筛网的结构，而过滤仅发生在滤膜的表面。与反渗透不同，超滤主要靠机械法分离，超滤过程同时发生三种情况：分离物被吸附滞留、被阻塞或被截留在膜的表面并实现筛分。超滤膜的孔径大致在0.005~1μm之间，细菌的大小在0.2~800μm之间，因此用超滤膜可去除细菌。然而对人体致热原效应的热原分子量为80万~100万，自然存在的热原群体是一个混合体，小的一端仅为1~3μm， 因此用以截留热原的超滤膜的分子量级需达到1万~8万方能有效去除热原。

超滤与微孔过滤的方式不同：微孔膜过滤为静态过滤，将溶液搅拌，以消除浓差极化层；超滤则为动态过滤，滤膜表面不断受到流动溶液的冲刷，故不易形成浓差极化层。超滤装置过滤截留分子质量约为80000~150000Da，它可取代传统的预处理中的机械过滤，且产水水质比机械过滤要好，也可有效截留一部分的有机物和微生物，对于微生物的去除能力可以达到10⁴以上，且在原水浊度小于100NTU的情况下均可使用，产水浊度小于0.1NTU。

超滤的使用可以更有效保护反渗透装置，使反渗透免受污染，通常情况下使用寿命可从3年延长至5年甚至更长时间；同时可提高反渗透的回收率，在同等进水流量下产出更多的纯化水，提高了水的利用率。超滤与反渗透采用相似的错流工艺，进水通过加压平行流向多孔的膜过滤表面，通过压差使水流过膜，微粒、有机物、微生物和其他的污染物不能通过膜，进入浓缩水流中(通常是给水的5%~10%)并排放，这使过滤器可以进行自清洁，并减少更换过滤器频率。与反渗透一样，超滤不能抑制低分子量的离子污染，超滤不能完全去除水中的污物，离子和有机物的去除随着不同的膜材料结构和孔隙率的不同而不同，对于许多不同的有机物分子的去除非常有效。另外，超滤不能阻隔溶解的气体，大多数超滤通过连续的废水流来除去污染物，超滤流通量和清洁频率根据进水的水质和预处理的不同而变化。很多超滤膜是耐氯的，短期可以耐受100mg/L左右，故不需要从进水中去除余氯，亦可实现次氯酸钠灭菌的功能。

5.纳滤

纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离方法，纳滤膜的理论孔径为1nm，与反渗透相比，其操作压力要求更低，一般为 4.76 ~ 10.2bar；经过纳滤处理后产水电导率范围为40~ 200μS/cm。

6.反渗透

反渗透膜的孔径较小，按其阻滞污染物(包括热原)的分子量大小计，一般在100~ 200之间。由于热原的分子量在50000以上，其直径大小一般在1~50μm之间，因此能被有效去除。反渗透膜只允许1nm以下的无机离子为其主要分离对象，故有良好的除盐作用，而超滤、微孔膜过滤并无除盐性能。

反渗透(RO)是压力驱动工艺，利用半渗透膜去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子以及前阶段没有去除的小颗粒等。半渗透的膜可以渗透水，而不可以渗透其他物质，如很多盐、酸、沉淀、胶体、细菌等，通常情况下反渗透膜单根膜脱盐率可大于99.5%。

反渗透系统包括精密过滤器、增压泵、反渗透膜组件、pH加料装置以及反渗透清洗装置等，当原水经过预处理后的出水经精密过滤器后，通过增压泵直接进入RO膜组件中，除去大部分离子与细菌，同时有效去除微生物和TOC。RO进水前的精密过滤器般加装5μm或3μm的过滤滤芯，保护RO膜免受机械损伤。由于反渗透膜适合的工作温度是20~25℃，在同样操作压力下，水温下降1℃，产水量就会降低3%左右，所以设计时需增加换热器来提升水温，从而保证产水量。

经过预处理后的产水在高压泵的压力作用下进入反渗透膜组件。大部分水分子和微量的其他离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入后序设备。水中的大部分盐分、胶体和有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量的浓水中，由浓水管道排出。反渗透膜对各种离子的过滤性能具有如下特征：一价离子透过率大于二价离子， 二价离子透过率大于三价离子。

在反渗透装置开机或停止运行时，浓水侧需用大流量自动冲洗3~5min，以去除沉积在膜表面的污垢，对反渗透膜进行有效的保养，大大延缓RO膜的使用寿命。反渗透膜经过长期运行后，会沉积某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降，这类污垢须使用化学制品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。化学清洗使用反渗透清洗装置进行，该装置通常包括清洗液箱、清洗过滤器、清洗泵以及配套管道、阀门和仪表，当膜组件受污染时，可以用清洗装置进行RO膜组件的化学清洗。

反渗透能大量去除水中细菌、胶体和有机大分子，不能完全去除水中的污染物，很难甚至不能去除分子量极小的有机溶解物。反渗透不能完全纯化原水，通常通过浓水的排放去除被膜截留的污染物，很多反渗透的用户利用反渗透单元的浓水作为冷却塔的补充水或压缩机的冷却水等，当然需要注意的是浓水的钙镁离子含量；如果预处理没有软化器，浓水中钙镁离子含量升高，可能导致压缩机或冷却塔结垢。

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