陶瓷膜的防污染
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-09-24 1:15:28 * 浏览: 16
由于膜污染和浓差极化的存在,严重阻碍了陶瓷膜技术的广泛和大规模的工业应用,因此膜污染的控制对于膜技术的应用非常重要。在实际过程中,尽管可以通过选择合适的膜材料并优化膜过滤操作参数来降低膜污染程度,但膜污染仍然是不可避免的。通过采用一系列经济有效的方法来减少膜污染并增加渗透通量,抗污染研究已成为膜技术研究领域的热点。预防和控制膜污染的主要方法是,首先根据水质特点选择合适的陶瓷膜(或对膜进行改性以提高其分离性能),其次,改进预处理工艺,即絮凝等预处理。在原料液过滤之前进行过滤,提前去除一些可能与膜相互作用的物质,有效减轻膜污染,最后优化操作条件以减少浓差极化,减少滤饼沉积量,减少膜污染,并增加膜通量。 (1)原水的预处理原水的预处理是指在过滤前进行絮凝和过滤,以除去较大的悬浮或胶体颗粒,或添加调节剂以调节原水的pH值,从而使小分子可溶性有机物可以聚集或吸附并形成絮凝物,从而被膜表面拦截,除去膜污染物,并减少膜负荷和污染。根据原水和陶瓷膜材料的性质选择相应的预处理方法。使用砂滤,混凝等方法对含有大量悬浮颗粒或胶体物质的原水进行预处理,并添加杀菌剂对富含微生物的原水进行预处理,以防止微生物对膜的污染和侵蚀。采用添加阻垢剂的方法对含有不溶性盐的原水进行预处理,可以加入适当的试剂以降低原水的高粘度,提高原水的流动性能,提高膜的过滤效果。混凝预处理可以有效防止膜结垢。当过滤凝结时,在膜表面上形成的滤饼层可以吸收中性和亲水性的小分子有机物,并且该滤饼层可以容易地反洗。清洁,从而有效防止膜结垢。另外,凝结可以增加反渗透率,从而减少污染物在膜表面上的沉积和吸附并增加渗透通量。许多实验已经证实,膜过滤和凝结技术的结合可以有效地增加膜通量并去除有机物。 (2)优化运行条件。增大膜表面流速可以增加膜表面的水力搅拌程度,减少膜表面污染物的积累,并增加膜通量以防止或减少污染。李欣等。阐述了改善膜表面流动状态以防止膜结垢的技术,并提出将适当的操作方法与膜过滤结构相结合以提高膜渗透通量。研究表明,增加膜表面的流速可以起到在渗透水的同时冲洗膜的作用,从而可以防止膜过度积垢。在陶瓷膜过滤中引入脉冲流或振动膜,优化和改善膜组件和膜系统的结构设计,增加膜表面的剪切流速等,可以有效地控制膜污染[81]。然而,如果流速太高,则膜表面上的结垢层将变薄,从而导致膜孔的不可逆结垢。因此,有必要将膜表面流速控制在一定范围内,以便可以有效地防止膜污染。有研究认为,当处理压力低于临界压力值时,膜通量随压力的增加而增加,而当压力高于该压力时,膜表面的污染会增加。改变操作和反冲条件也可以在一定程度上控制膜的不可逆结垢,而不是通常认为由原水的性质决定的膜的不可逆结垢。当前,在陶瓷膜微滤过程中经常使用反冲技术来控制膜结垢。反吹是指使用压力驱动液体使膜管受到与过滤方向相反的力,从而迫使膜表面和孔隙吸收并阻挡颗粒回到被捕集的液体中,破坏膜表面沉积层并增加膜通量。当反吹压力大于过滤压力时,可以通过反吹除去进入膜孔的颗粒。升高混合液体的温度,降低粘度和增加流体的切向剪切力有利于增加膜通量并减少膜结垢。因此,根据原水水质,膜类型等因素,设定的运行条件,膜表面流速和反洗条件对于维持稳定的膜压差和维持膜的长期稳定运行具有重要意义。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器
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