膜工艺的定义
膜：充当栅栏以防止质量运动并允许一个或多个物体有序通过的阶段。
超滤（UF）是一种膜分离技术，利用合成高分子半透膜的高精度截留性能，以压力为驱动力，将固体和液体分离或对不同分子量的物质进行分类。
超滤介于纳滤和微滤之间，其定义域约为5000-500000截留分子量，相应孔径的近似值为2 10-9-100 10-9米。
通过超滤膜分离溶质的过程。
超滤膜分离溶质的过程主要包括：
1.吸附在膜表面和微孔中;
2.留在洞中并被移除（堵塞）;
3.对膜表面进行机械筛分（筛分）。
超滤工艺原理
在膜两侧压差的作用下，采用超滤膜作为过滤介质。 在一定压力下，当溶液流过膜表面时，只允许水、无机盐和小分子通过膜，阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物通过，从而达到溶液的净化、分离和浓缩的目的。
基本条款
产水量：每单位时间，单位膜面积透膜的液体量为2h。
截留分子量 （MWCO）：截留率为9(0.95）当分子量最小时被膜保留。
截留率 （%） 是膜在特定条件下保留溶质能力的定量测量。
透光率（%）溶质对膜的渗透率 截留率。
亲水性：膜与水亲和力的量度。
超滤浓缩液：在超滤过程中排出的水，不通过膜。
跨膜压差：膜滞留侧和渗透侧之间的压差。
浓缩系数：进料溶液的初始体积（质量）与超滤浓缩液的最终体积（质量）之比。
全过滤（死端过滤）：通过向浓缩液中添加溶剂进行分离的过程。 （连续和间歇）。
错流过滤：是指进水一部分通过膜元件形成采出水，其余水形成浓水的过滤方法。
浓度极化：膜截留的溶质在膜表面的积累导致溶剂迁移阻力增加或局部渗透压增加（两者都会降低通量），并可能改变膜的保留性能。
流沟：流体在膜组件中流动的空间。
膜组件：膜单元和容纳膜单元的圆筒（压力容器）是组件。
根据膜材料，超滤膜可分为有机高分子材料和无机材料。
有机高分子材料
1.纤维素酯。
主要有CA、CTA、CA-CN
优点：亲水性好，孔隙率好，用料方便，成本低。
缺点：耐酸碱性差（pH4-6）;耐溶剂性也很差;工作温度低（30-35）;抗微生物降解能力差;
2.聚砜。
PS、SPS、PES等
优点：优良的机械强度和耐高温性，耐化学侵蚀;工作温度范围广;pH值范围广;耐氯性好;
缺点：膜疏水性，易污染。
3.聚烯烃。
pp、pan
它具有良好的机械强度、耐热性和耐化学性，是目前使用最多的膜材料。
4.含氟材料。
pvdf、ptfe
用这些材料制备的超滤膜是最优质的膜，具有优异的机械强度、耐高温性和耐化学侵蚀性。 它可以在广泛的工作温度范围内使用，包括强酸、强碱和各种有机溶剂。
缺点是该材料具有高度疏水性。
其他高分子材料。
无机材料
主要是陶瓷、玻璃和金属。 最突出的优点是耐高温、耐有机溶剂性好、不易老化、可再生性强、适合特殊分离。
超滤膜聚合物的基本性能
聚合物必须与所选的成膜方法相容;
聚合物必须具有满足特定应用目标的特性;
聚合物必须是市售的，**
它具有良好的成膜性能
对渗透性成分有很强的亲和力。
按膜的形状分为
平板膜（板式超滤器;螺旋超滤器）。
管式膜（内压超滤器;外压超滤器）。
中空纤维膜（内压超滤器;外压超滤器、帘式超滤器）。
膜结构和特性的表征
膜的形态结构
采用不对称工艺（L—S）制备的超滤膜是不对称的。 制作薄膜时，与空气接触的一面为01～0.25微米的致密层，其下部为01～0.2 mm 多孔支撑层。 通过在凝胶过程中调节沉淀剂和溶剂之间的交换速率，可以制备具有指状孔结构和海绵状孔结构的膜。 手指孔结构对流体的阻力较小，渗透率较高，但抗压缩性较差，而海绵状孔则相反。
超滤膜的性能表征
定义
膜特性的表征通常是指膜的物理化学和分离特性。 膜的理化性能主要包括膜的机械强度、耐化学性、耐热性、耐热温度和适用的pH范围。 分离性能主要是指膜的透水率和截留分子量和截止率。
透水率
透水率是指在一定工作压力下，膜每单位面积每单位时间内渗透的水量。
纯水渗透率的测定
测定方法：使用杯状评价池或小型超滤器，在01～0.在5MPa压力下，在25小时时，测量纯水单位膜面积和单位时间的渗透率。
聚乙二醇标准品
它具有良好的水溶性，相对分子质量分布窄，易于获得原料，对大多数有机膜无或污染少，但大分子量聚乙二醇不易获得。
聚乙二醇试验方法
1.试剂的制备。
1.1 碘化铋钾试剂的制备。
配制液体a：准确称取0将硝酸铋800g放入50ml容量瓶中，加入冰醋酸10ml，用蒸馏水稀释至刻度。
溶液B的制备：准确称取20000g碘化钾置50ml棕色容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。
1.2 醋酸醋酸钠缓冲溶液的制备：
取 02mol l 醋酸钠溶液 590ml 和 0将2mol l冰醋酸溶液410ml放入1000ml容量瓶中，制得pH48.醋酸醋酸钠缓冲溶液。
1.3.标准溶液的制备。
将聚乙二醇在60下干燥4小时，准确称取聚乙二醇1000g分别在1000ml容量瓶中移液。 0 在 100 ml 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，配制成浓度为 mg L 的标准溶液。
1.4.标准曲线的制作。
取上述聚乙二醇标准溶液各5ml，加容量瓶10ml，分别加D试剂1ml和醋酸-醋酸钠缓冲溶液1ml，用蒸馏水稀释至刻度。 15 min后，以蒸馏水为空白，在510nm的波长下测量溶液的吸光度。 测试数据以聚乙二醇浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
1.5.膜的测定。
选取分子量为1个分子量的聚乙二醇，配取100-200mg l的水溶液作为进水进行超滤，操作30min后在标准曲线中检测进水和渗透水的聚乙二醇含量。
超滤膜分离实验装置QY-HGGY43