膜工藝的定義
膜：充當柵欄以防止質量運動並允許乙個或多個物體有序通過的階段。
超濾（UF）是一種膜分離技術，利用合成高分子半透膜的高精度截留效能，以壓力為驅動力，將固體和液體分離或對不同分子量的物質進行分類。
超濾介於納濾和微濾之間，其定義域約為5000-500000截留分子量，相應孔徑的近似值為2 10-9-100 10-9公尺。
通過超濾膜分離溶質的過程。
超濾膜分離溶質的過程主要包括：
1.吸附在膜表面和微孔中;
2.留在洞中並被移除（堵塞）;
3.對膜表面進行機械篩分（篩分）。
超濾工藝原理
在膜兩側壓差的作用下，採用超濾膜作為過濾介質。 在一定壓力下，當溶液流過膜表面時，只允許水、無機鹽和小分子通過膜，阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物通過，從而達到溶液的淨化、分離和濃縮的目的。
基本條款
產水量：每單位時間，單位膜面積透膜的液體量為2h。
截留分子量 （MWCO）：截留率為9(0.95）當分子量最小時被膜保留。
截留率 （%） 是膜在特定條件下保留溶質能力的定量測量。
透光率（%）溶質對膜的滲透率 截留率。
親水性：膜與水親和力的量度。
超濾濃縮液：在超濾過程中排出的水，不通過膜。
跨膜壓差：膜滯留側和滲透側之間的壓差。
濃縮係數：進料溶液的初始體積（質量）與超濾濃縮液的最終體積（質量）之比。
全過濾（死端過濾）：通過向濃縮液中新增溶劑進行分離的過程。 （連續和間歇）。
錯流過濾：是指進水一部分通過膜元件形成採出水，其餘水形成濃水的過濾方法。
濃度極化：膜截留的溶質在膜表面的積累導致溶劑遷移阻力增加或區域性滲透壓增加（兩者都會降低通量），並可能改變膜的保留效能。
流溝：流體在膜元件中流動的空間。
膜元件：膜單元和容納膜單元的圓筒（壓力容器）是元件。
根據膜材料，超濾膜可分為有機高分子材料和無機材料。
有機高分子材料
1.纖維素酯。
主要有CA、CTA、CA-CN
優點：親水性好，孔隙率好，用料方便，成本低。
缺點：耐酸鹼性差（pH4-6）;耐溶劑性也很差;工作溫度低（30-35）;抗微生物降解能力差;
2.聚碸。
PS、SPS、PES等
優點：優良的機械強度和耐高溫性，耐化學侵蝕;工作溫度範圍廣;pH值範圍廣;耐氯性好;
缺點：膜疏水性，易汙染。
3.聚烯烴。
pp、pan
它具有良好的機械強度、耐熱性和耐化學性，是目前使用最多的膜材料。
4.含氟材料。
pvdf、ptfe
用這些材料製備的超濾膜是最優質的膜，具有優異的機械強度、耐高溫性和耐化學侵蝕性。 它可以在廣泛的工作溫度範圍內使用，包括強酸、強鹼和各種有機溶劑。
缺點是該材料具有高度疏水性。
其他高分子材料。
無機材料
主要是陶瓷、玻璃和金屬。 最突出的優點是耐高溫、耐有機溶劑性好、不易老化、可再生性強、適合特殊分離。
超濾膜聚合物的基本效能
聚合物必須與所選的成膜方法相容;
聚合物必須具有滿足特定應用目標的特性;
聚合物必須是市售的，**
它具有良好的成膜效能
對滲透性成分有很強的親和力。
按膜的形狀分為
平板膜（板式超濾器;螺旋超濾器）。
管式膜（內壓超濾器;外壓超濾器）。
中空纖維膜（內壓超濾器;外壓超濾器、簾式超濾器）。
膜結構和特性的表徵
膜的形態結構
採用不對稱工藝（L—S）製備的超濾膜是不對稱的。 製作薄膜時，與空氣接觸的一面為01～0.25微公尺的緻密層，其下部為01～0.2 mm 多孔支撐層。 通過在凝膠過程中調節沉澱劑和溶劑之間的交換速率，可以製備具有指狀孔結構和海綿狀孔結構的膜。 手指孔結構對流體的阻力較小，滲透率較高，但抗壓縮性較差，而海綿狀孔則相反。
超濾膜的效能表徵
定義
膜特性的表徵通常是指膜的物理化學和分離特性。 膜的理化效能主要包括膜的機械強度、耐化學性、耐熱性、耐熱溫度和適用的pH範圍。 分離效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壓力下，膜每單位面積每單位時間內滲透的水量。
純水滲透率的測定
測定方法：使用杯狀評價池或小型超濾器，在01～0.在5MPa壓力下，在25小時時，測量純水單位膜面積和單位時間的滲透率。
聚乙二醇標準品
它具有良好的水溶性，相對分子質量分布窄，易於獲得原料，對大多數有機膜無或汙染少，但大分子量聚乙二醇不易獲得。
聚乙二醇試驗方法
1.試劑的製備。
1.1 碘化鉍鉀試劑的製備。
配製液體a：準確稱取0將硝酸鉍800g放入50ml容量瓶中，加入冰醋酸10ml，用蒸餾水稀釋至刻度。
溶液B的製備：準確稱取20000g碘化鉀置50ml棕色容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。
1.2 醋酸醋酸鈉緩衝溶液的製備：
取 02mol l 醋酸鈉溶液 590ml 和 0將2mol l冰醋酸溶液410ml放入1000ml容量瓶中，制得pH48.醋酸醋酸鈉緩衝溶液。
1.3.標準溶液的製備。
將聚乙二醇在60下乾燥4小時，準確稱取聚乙二醇1000g分別在1000ml容量瓶中移液。 0 在 100 ml 容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，配製成濃度為 mg L 的標準溶液。
1.4.標準曲線的製作。
取上述聚乙二醇標準溶液各5ml，加容量瓶10ml，分別加D試劑1ml和醋酸-醋酸鈉緩衝溶液1ml，用蒸餾水稀釋至刻度。 15 min後，以蒸餾水為空白，在510nm的波長下測量溶液的吸光度。 測試資料以聚乙二醇濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪製標準曲線。
1.5.膜的測定。
選取分子量為1個分子量的聚乙二醇，配取100-200mg l的水溶液作為進水進行超濾，操作30min後在標準曲線中檢測進水和滲透水的聚乙二醇含量。
超濾膜分離實驗裝置QY-HGGY43