Som en avgörande konfiguration i membranseparation, visar tubulära ultrafiltreringsmembran, med sin unika strukturella design och fördelar med vätskekanaler, utmärkt anpassningsförmåga och stabilitet vid hantering av hög-suspenderad fast substans, hög-viskositet och lätt förorenad foder. Deras kärnprincip är att använda ett membranlager med porstorlekar som sträcker sig från nanometer till mikrometer under tryck för att sikta och hålla kvar makromolekyler, kolloider, suspenderade partiklar och mikroorganismer i lösningen, och därigenom uppnå klarning, koncentration och fraktionering av fodret.
Den grundläggande strukturen för ett rörformigt ultrafiltreringsmembran består av ett poröst stödrör och ett polymerseparationsmembran belagt på dess inre eller yttre vägg. Vanliga material inkluderar polysulfon, polyetersulfon, polypropen och keramik. Matningen flyter med hög hastighet i ett tvärflödessätt inuti eller utanför röret. Under tryck tränger lösningsmedlet och de lösta små-molekylerna genom membranväggen in i permeatsidan, medan de kvarhållna fasta partiklarna och polymererna släpps ut med koncentratet. Tack vare sin rymliga flödeskanal och höga matningshastighet undertrycker tubulära ultrafiltreringsmembran effektivt koncentrationspolarisation och membrannedsmutsning, vilket gör dem särskilt lämpliga för komplexa system som innehåller olja, flockningsmedel, hög fastämneshalt eller hög viskositet.
Jämfört med traditionella ultrafiltreringsmembran med spiral- eller ihåliga fibrer erbjuder rörformiga ultrafiltreringsmembran betydande fördelar i form av starka antifouling-egenskaper och enkel rengöring och underhåll. Den breda flödeskanalen minskar risken för igensättning av partiklar, och även om nedsmutsning uppstår kan flussmedel snabbt återställas genom fysisk sköljning eller kemisk rengöring, vilket förlänger membranets livslängd. Dessutom har den rörformade strukturen relativt lägre krav på foderförbehandling och kan fungera stabilt under förhållanden med stora fluktuationer i koncentrationen av suspenderade fasta partiklar.
I applikationer används tubulära ultrafiltreringsmembran i stor utsträckning för klarning och koncentration inom livsmedels- och dryckesindustrin, såsom för juicer, mejeriprodukter och växtextrakt; vid rening av avloppsvatten och återanvändning av återvunnet vatten, för djuprening av biokemiska avloppsvatten eller industriellt avloppsvatten; inom det biofarmaceutiska området, för klarning av jäsningsbuljonger, proteinkoncentration och separation; och inom kemisk industri och gruvindustri, för återvinning av pigment, färgämnen, katalysatorer och uppslamningskoncentration.
Med framsteg inom materialteknologi och optimering av modulär design expanderar tubulära ultrafiltreringsmembran mot högre genomströmning, starkare korrosionsbeständighet och högre temperaturbeständighet. Deras position i utmanande separationsuppgifter blir allt mer stabil, vilket gör dem till en av nyckelteknologierna som stödjer ren industriell produktion och effektivt resursutnyttjande.
