超過濾
微孔濾膜過濾有某種去除熱原的功效。它利用篩分、靜電吸附、架橋,利用微孔濾膜攔截直徑比較大的那一部分熱原物質。應當指出,這種去除是很不完全的,直徑比較小的熱原物質會通過0.22μm的微孔濾膜,微小的熱原可以透過0.025μm的濾膜,最小的熱原體可以穿透所有的微孔濾膜,污染水體。由于熱原分子量越大,致熱作用就越強,因此利用微孔濾膜進行除菌過濾時,客觀上可能會起到某些截留熱原的積極作用,但它不能作為去除熱原的可靠方法而單獨使用。
其實,超過濾(utra filtration 俗稱超濾)、微過濾(micro filtration 俗稱微濾)和反滲透均屬于膜分離技術,它們之間各有分工,但并不存在明顯的界限。超濾膜孔徑大的一端與微孔濾膜相重疊,小孔一端與反滲相重疊。從非勻質超濾膜電子掃描圖可以看到,超濾的過濾介質具有類似篩網的結構,而過濾僅限于濾膜的表面。
與反滲透不同,超濾不是靠滲透而是靠機械法分離的,超濾過程同時發生三種情況:被分離物吸附滯留--被阻塞或截留在膜的表面,并實現篩分。超濾膜的孔徑大致在0.005~1μm之間,細菌的大小在0.2~800μm之間,因此用超濾膜可去除細菌。然而,對人體致熱原效應的熱原分子量為80萬~100萬,自然存在的熱原群體是個混合體,小的一端僅為10-3μm,因此,用以截留熱原的超濾膜的分子量級需小至1萬~8萬,方能有效去除熱原。
超濾與微孔過濾的方式不同。微孔過濾為靜態過濾,將溶液攪拌,以消除濃差極化層;超濾則是動態過濾,濾膜表面不斷受到流動溶液的沖刷,故不易形成濃差極化層。
反滲透、超濾、微孔膜過濾有其相似之處,它們都是在壓差的驅動下,利用膜的特定性能將水中離子、分子、膠體、熱原、微生物等微粒分離,但它們分離的機理及對象有所不同。上表列出了這類膜的孔徑以及被截留物質的粒度范圍。從表中可以看出,反滲透膜只允許1nm以下的無機離子為其主要分離對象,故有良好的除鹽作用,而超濾、微孔膜過濾并無除鹽性能。
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