超濾

超濾是膜技術領域的一種過濾工藝，可以將大分子物質和小顆粒從介質中分離出來并濃縮。

根據分離程度的不同分為微濾、超濾和納濾。 如果排阻限（或“截止”）為 100 nm 或更大，則稱為微濾。 如果排除限制在 2 和 100 nm 之間的范圍內，則稱為超濾。 使用納濾，排阻限低于 2 nm。

超濾膜的排阻限也以NMWC的形式給出。 它被定義為被膜保留 90% 的球狀分子的最小分子量。 實際上，NMWC 應至少比待分離分子的摩爾質量低 20%。

可以使用通量（水值）（跨膜流量或滲透率）對過濾進行進一步的定性說明。 在理想情況下，這與跨膜壓力成正比，與膜阻力成反比。 這些變量由所用膜的特性以及濃差極化和可能發生的任何污垢決定。 滲透率與1m的膜面積有關。 它的單位是l/(mh)。

超濾的一個應用是滲濾。 此過程允許更換緩沖液或改變懸浮液中的鹽濃度。 它結合了透析和超濾的特性。 在此過程中，溶劑不斷添加到滲余物中，直到舊溶劑完全交換過膜。 如果調整流入量和流出量，則懸浮液量不會改變。 該程序用于工業，但也用于醫學（血液透析濾過）。

自從新的飲用水條例和相關的濁度參數限值出臺以來，超濾在市政飲用水處理中的應用越來越多。 該方法作為死端技術運行，膜將全部原水轉化為濾液。 這種方法的另一個優點是產生的濾液是無菌的，這意味著受大雨影響后也可以安全地處理受污染的地下水。

超濾的另一個應用領域是死端運行的游泳池循環水處理。 2002 年底，xxx個 40 m3/h 的系統在 Bad Steben 投入運行，同時超過 200 個（截至 12/2012）電路配備了新工藝。

除其他事項外，超濾越來越多地用于廢水處理。 這可以通過多種方式實現。 它可以用作所謂的“拋光步驟”(1)，即在常規廢水處理過程之后。 然而，超濾也可以直接用于曝氣池（2），在那里它可以替代其他下游工藝步驟。

• 當要升級舊工廠以進一步處理廢水時，通常會使用此過程。
• 膜活性污泥反應器通常用于可用空間很小或反應器污泥中生物質濃度允許進一步降解的地方。 這尤其適用于難以生物降解的物質，例如藥物殘留。 另一個優點是由于選定的孔徑和致病菌的分離，幾乎無菌過濾。

超濾系統用于減少工業零件清洗中表面活性劑的消耗。 選擇過濾器和壓力，使未使用的表面活性劑分子（直徑 < 5 nm）可以通過過濾器，但封閉的污垢膠體不能。 這樣，表面活性劑的利用率可以提高到95%。 一個應用示例是車身金屬板的生產。

• 分離蛋白質（例如從牛奶中）
• 藥房冷滅菌（抗生素生產）
• 冶金中的金屬回收和廢水處理
• 食品處理
• 透析（無需置換過濾血漿水）和其他血液處理
• 脫模前的牛奶濃度r 奶酪生產
• 蛋白質分離
• 果汁澄清
• 從發酵液中分離疫苗和抗生素