当用超滤膜过滤分离杂质时,水或溶液中的悬浮性固体、胶体和可溶性高分子化合物沉积于膜表面而产生阻塞,对膜产生污染;由于溶剂(水)不断地通过膜而使其表面溶质浓度高于主体溶液中溶质的浓度,产生浓度差极化。对于任何一种膜都存在一个适宜的使用温度、范围和溶质最大允许浓度等。细菌、微生物的新陈代谢产物在膜表面上产生了黏液,这些因素都将导致膜的性能,如膜的水解、氧化、透水率等的下降等。此外,提高进料液的温度有利于提高膜的透水性,但温度太高会促进膜的水解,导致膜结构不可逆变化,故通常进料液取25¾为宜。除力学性能、物理性能、耐热性、耐ph、耐溶剂和耐生物降解等性能外,超滤膜还有以下主要的性能指标:
1)膜及其组件缺陷
超滤膜及其组件的缺陷对于中空纤维超滤器是较难检査的。,对于微滤膜可釆用气泡检验法;所以不能釆用气泡法测定其孔径,不过可釆用气泡法检测膜的缺陷和漏点。如在中空纤维内侧注入小于0.2mpa压力的压缩空气,外侧充满纯水,此时应绝对无气泡产生,以此作为判断超滤膜无大孔缺陷的一般依据。当然,0. 2mpa压力尚不能确定无微孔级缺陷,但对于均匀孔径的超滤膜来说,这已足够。超滤速率或水通量纯水均随压力的上升而增加,在相同压力下,溶液分子量愈大时超滤速率越小,压力对截留率的影响不大。一般商品超滤膜的透过能力以纯水的渗透通量表示,并标明测定条件,因此的渗透系数很容易得到。纯水透过(渗透)通量一般是在0. impa 〜0.3mpa压力下来测定。当然,在一定截留率下透过(渗透)通量越大越好。
2)截留率和截留分子量范围
截留率是指对一定分子量的物质膜能截留的程度。截留分子量的定义和测定条件不很严格,一般用分子量差异不大的溶质在不易形成浓差极化的操作条件下测定截留率,将表观截留率为90%〜95%的溶质分子量定义为截留分子量,用分子量代表分子大小以表示超滤膜的截留特性。截留率越高、截留范围越窄的膜越好。显然,截留范围不仅与膜的孔径有关,而且与膜材料和膜材料表面的物化性质有关。一般说来,用分子量代表分子大小以表示超滤膜截留特性的方法,对于像球蛋白这一类分子的同系物是一种较满意的方法。事实上,除大小以外,分子的形状、柔变性等都会对截留结果产生影响。当分子量一定时,刚性分子较之易柔变分子有更大的价值。球形和有侧链分子较之线型分子都有更大的截留值。
3)压密因数
由于的表皮层较为致密,内层呈多孔海绵状结构,所以在压力作用下易于被压密。开始加压时的超滤速率与过滤24h后达到稳定时的超滤膜速率之比称为压密因数。若达到稳定速率后继续运行,由于压力持续作用及膜表面的污染,超滤速率将进一步下降。压密因数与膜的材质、结构,孔隙率及孔径有关。
4) 荷电性
强调该性能是因为荷电给膜带来附加的优点,如可以捕集某些物质,或使膜更抗污染等。一般用离子交换容量或流动电位法来判断。
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