【yamoler Teac】評論

微過濾（microfiltration，簡稱 MF）與超過濾（ultrafiltration，簡稱 UF）是薄膜處理中運用最廣的技術，其分離機制是利用膜孔大小來篩選可通過的粒子與分子，比薄膜孔徑大的顆粒便會被阻擋於膜面。MF 膜依其孔徑大小，可用來阻擋粒徑在 0.05 ~ 10 微米間的粒子，通常操作壓力在 0.5 ~ 2 大氣壓就可獲得有效濾速。UF 膜則用來分離粒徑較小的巨分子或所謂的膠體（colloids），其膜孔大約在 5 ~ 100 奈米，因可去除較大的有機分子，常以能阻擋粒子的分子量（molecular weight cut off, MWCO）來表示其分離能力。超過濾膜通常可攔截的分子，分子量約在 0.5 ~ 50 萬之間，施加的操作壓力則在 1 ~ 10 大氣壓之間。假如比較膜過濾與離心分離，MF 可分離的粒子約需 5,000 ~ 10,000 g 的離心方能去除，而 UF 分離的粒子更小，要 10,000 ~ 100,000 g 的超高速離心機才能替代。由於較高速離心設備的規模不易放大且能源耗損成本高，膜過濾有其工程應用上的優勢。MF 是最早出現的膜過濾程序，德國在 1920 年代就開始利用 MF 濾除水中細菌，但至 1960 年代才應用在工業程序中。在 MF 發展的同時，UF 膜也開始興起，但在工業應用上，UF 膜卻遠落後於 MF 膜，主要原因是 UF 的濾速很低，無法配合工業上大量生產的需求。後來經由非對稱 UF 膜的製備並配合模組的開發，於 1970 年代已有大規模的 UF 處理系統回收汽車工業廢水中的塗料。膜過濾的應用範圍相當廣，在傳統的食品、醫藥、化工與環工等相關產業，到生醫、生物、電子等所謂高科技產業中都扮演重要的角色。雖然依產業的不同，MF 與 UF 有不同的程序設計與操作，但依分離的目的，這些程序可大略歸類為濃縮、回收、澄清化、純化等操作。濃縮是指由一產物中脫除溶劑；回收是指從廢液或副產物中回收有價值成分進一步再處理利用；澄清化是由進料中濾除顆粒雜質以獲取澄清濾液；若於濃縮操作中設計濾除進料的小分子雜質，以獲取較高純度的濃縮液，或澄清化操作中濾除可溶性的大分子不純物，以獲取較高純度的濾液，則可歸為純化操作。膜過濾操作可分為垂直式（dead-end）與掃流式（crossflow）兩種。前者操作時，施加壓力於進料後，流體及伴隨粒子的運動方向與膜面垂直，被阻擋的粒子滯留於膜面，其餘通過濾膜成為濾液。隨著膜面粒子附著層的成長，流體流動阻力增加會導致固定壓力下操作濾速明顯下降。而在掃流過濾中，進料流動方向平行於膜面，部分通過濾膜成為濾液，另一部分則流出過濾室而濃度提高，因此稱為濃縮液。由於掃流所誘發的濾面切線剪應力作用會掃除部分傳輸至膜面的粒子，因此當粒子附著層成長至一定厚度時，就停止再成長，濾速也就不再明顯降低，可維持在高濾速下連續長時間操作。在MF及UF程序中，如果是大規模的操作，大部分採用掃流過濾方式，但當濾速不是主要考量因素或粒子附著量不嚴重時，可考量使用簡單的垂直式操作。例如在醫藥或生物工業的除菌過濾、甚稀粒子溶液的過濾、實驗室小規模的過濾等，常採垂直式操作。在水處理方面，MF 除常用來去除懸浮微粒以做為後續 NF 或 RO 的前處理外，近年來發展的重點是直接把 MF 膜浸入活性污泥池中，結合生物反應及膜過濾程序進行廢水處理，稱為沉浸式薄膜生物反應器（submerged membrane bioreactor, SMBR）https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:v6eyhcuK2loJ:https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2Gn.htm+&cd=2&hl=zh-TW&ct=clnk&gl=tw

【蝦皮:教育學程考題彙編】評論

微過濾（microfiltration，簡稱 MF）與超過濾（ultrafiltration，簡稱 UF）是薄膜處理中運用最廣的技術，其分離機制是利用膜孔大小來篩選可通過的粒子與分子，比薄膜孔徑大的顆粒便會被阻擋於膜面。MF 膜依其孔徑大小，可用來阻擋粒徑在 0.05 ~ 10 微米間的粒子，通常操作壓力在 0.5 ~ 2 大氣壓就可獲得有效濾速。UF 膜則用來分離粒徑較小的巨分子或所謂的膠體（colloids），其膜孔大約在 5 ~ 100 奈米，因可去除較大的有機分子，常以能阻擋粒子的分子量（molecular weight cut off, MWCO）來表示其分離能力。超過濾膜通常可攔截的分子，分子量約在 0.5 ~ 50 萬之間，施加的操作壓力則在 1 ~ 10 大氣壓之間。假如比較膜過濾與離心分離，MF 可分離的粒子約需 5,000 ~ 10,000 g 的離心方能去除，而 UF 分離的粒子更小，要 10,000 ~ 100,000 g 的超高速離心機才能替代。由於較高速離心設備的規模不易放大且能源耗損成本高，膜過濾有其工程應用上的優勢。MF 是最早出現的膜過濾程序，德國在 1920 年代就開始利用 MF 濾除水中細菌，但至 1960 年代才應用在工業程序中。在 MF 發展的同時，UF 膜也開始興起，但在工業應用上，UF 膜卻遠落後於 MF 膜，主要原因是 UF 的濾速很低，無法配合工業上大量生產的需求。後來經由非對稱 UF 膜的製備並配合模組的開發，於 1970 年代已有大規模的 UF 處理系統回收汽車工業廢水中的塗料。膜過濾的應用範圍相當廣，在傳統的食品、醫藥、化工與環工等相關產業，到生醫、生物、電子等所謂高科技產業中都扮演重要的角色。雖然依產業的不同，MF 與 UF 有不同的程序設計與操作，但依分離的目的，這些程序可大略歸類為濃縮、回收、澄清化、純化等操作。濃縮是指由一產物中脫除溶劑；回收是指從廢液或副產物中回收有價值成分進一步再處理利用；澄清化是由進料中濾除顆粒雜質以獲取澄清濾液；若於濃縮操作中設計濾除進料的小分子雜質，以獲取較高純度的濃縮液，或澄清化操作中濾除可溶性的大分子不純物，以獲取較高純度的濾液，則可歸為純化操作。膜過濾操作可分為垂直式（dead-end）與掃流式（crossflow）兩種。前者操作時，施加壓力於進料後，流體及伴隨粒子的運動方向與膜面垂直，被阻擋的粒子滯留於膜面，其餘通過濾膜成為濾液。隨著膜面粒子附著層的成長，流體流動阻力增加會導致固定壓力下操作濾速明顯下降。而在掃流過濾中，進料流動方向平行於膜面，部分通過濾膜成為濾液，另一部分則流出過濾室而濃度提高，因此稱為濃縮液。由於掃流所誘發的濾面切線剪應力作用會掃除部分傳輸至膜面的粒子，因此當粒子附著層成長至一定厚度時，就停止再成長，濾速也就不再明顯降低，可維持在高濾速下連續長時間操作。在MF及UF程序中，如果是大規模的操作，大部分採用掃流過濾方式，但當濾速不是主要考量因素或粒子附著量不嚴重時，可考量使用簡單的垂直式操作。例如在醫藥或生物工業的除菌過濾、甚稀粒子溶液的過濾、實驗室小規模的過濾等，常採垂直式操作。在水處理方面，MF 除常用來去除懸浮微粒以做為後續 NF 或 RO 的前處理外，近年來發展的重點是直接把 MF 膜浸入活性污泥池中，結合生物反應及膜過濾程序進行廢水處理，稱為沉浸式薄膜生物反應器（submerged membrane bioreactor, SMBR）https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:v6eyhcuK2loJ:https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2Gn.htm+&cd=2&hl=zh-TW&ct=clnk&gl=tw