管式超滤膜的结构和原理

作者：张馨予

超滤膜可以分为板框式超滤膜、管式超滤膜、螺旋卷式超滤膜、中空纤维超滤膜4种，这4种超滤膜的用途都不一样，管式超滤膜主要用于处理垃圾渗透液等方面。

管状超滤膜的工作原理：

管状超滤膜的独特超滤直径为0.01-0.1µm，可有效去除细菌，大多数病毒，胶体和污泥。膜的孔径越小，去除率越高。用于超滤的大多数材料是疏水性聚合材料，例如聚砜（PS），聚醚砜（PES），聚丙烯（PP）和聚偏二氟乙烯（PVDF）。操作压力通常为0.01至0.03 MPa，筛孔尺寸为0.005至0.1 µm，截留分子量约为1,000至500,000道尔顿。

管状超滤膜结构：

管状超滤膜的结构分为对称和不对称。前者是各向同性的，没有皮层，各个方向的孔都相同，属于深度过滤。后者具有致密的表面层和以指状结构为主的底层，其表面厚度小于0.1微米。它具有规则的微孔，底层的厚度为200-250微米，属于表面过滤。

工业上使用的超滤膜通常是不对称膜。超滤膜的膜材料主要是纤维素及其衍生物，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氟乙烯，聚砜，聚丙烯腈，聚酰胺，聚磺酰胺，磺化聚砜，交联聚乙烯醇，改性丙烯酸聚合物等。

管状超滤膜结构原理图

管状超滤膜的特点：

超滤膜的过滤过程不会发生化学变化，相变，保留了该物质在水中的原始活性，可在常温环境下运行，无需加热，节约能源，对热敏感更适合分离物质。生物产品，细菌，蛋白质等的整个分离过程很简单，所需的成分很少，经济又环保。过滤一定时间后，杂质会残留在超滤膜的表面并可以洗涤。此外，由于该膜可以回收利用，因此可以重复使用，这使其更加经济，环保和节省成本。

优点：该膜组件容易清洗和更换，在原水状态好的情况下，压力损失较小，抗高压能力强。能够有效处理含有悬浮物、黏度高和容易堵塞管路的固体污染物质等。

缺点：该装置成本高，管口密封存在一定困难，膜的堆积密度小。

使用状况：适用于处理液体规模小的企业。