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陶瓷膜结垢机理

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-09-30 18:16:14 * 浏览: 16
使用陶瓷膜的过滤过程中最常见的问题是,随着过滤时间的增加,膜的渗透通量不可避免地迅速降低。因此,膜污染已成为限制膜技术在许多应用领域如化学工业和环境保护中发展的瓶颈。处理后的废水中的悬浮颗粒,胶体颗粒和有机大分子溶质与膜发生物理化学或机械相互作用,从而吸附并沉积在陶瓷膜表面和膜孔中,导致较小的孔径或堵塞膜的分离特性发生变化的原因,例如渗透通量减少,推动压力升高和排阻。膜污染可分为可逆和不可逆。可逆膜污染也称为浓差极化。陶瓷膜的选择性渗透性导致污染物的膜表面浓度高于废液中的浓度。因此,被拦截的组分沉积在膜的表面上以形成凝胶层。最终,过滤阻力增加,膜通量相应减少。然而,沉积的污垢对薄膜基材的粘附性极弱,因此,由于浓度极化而导致的沉积的污垢层可以通过普通的物理清洁容易地去除。不可逆的被膜污染的污垢和膜的结合表现出非常强的力(例如化学结合力),即使经过化学清洗,污染物也可能粘附在膜表面或沉积在膜孔中。尽管不可逆膜结垢和浓差极化之间存在本质区别,但很难清楚地区分两者。在许多情况下,膜结垢与浓差极化同时发生,并且浓差极化也会导致膜结垢。两者都可能导致实际操作中膜通量的降低。因此,应整合浓差极化和膜污染的机理。膜污染是多种物质结合的结果。引起膜污染的主要物质包括微生物,有机物,悬浮颗粒和胶体以及低溶解度的无机盐。在实际操作中,这四种类型的污染通常同时发生。膜污染的过程可以分为三个阶段。在过滤的初始阶段,沉淀污染主要发生在膜表面。浓差极化导致膜表面形成稳定的凝胶层。当溶质是难溶性无机盐时,在膜表面上形成水垢。在该层之后,在膜表面上形成的粘附层是有机吸附层和被悬浮颗粒堆积的滤饼层,小于膜孔径的物质在膜的孔中被吸附而形成膜。形成堵塞,并且比孔径稍大的物质在压力下进入膜的孔而形成堵塞,并且膜孔堵塞降低了膜的渗透流速,污染物保留率增加,并且凝胶层强大的溶质保留效果可提高截留率,而滤饼层或污垢可降低渗透液流速,但对溶质的保留率没有影响。污垢可通过适当的清洁处理全部或部分修复。对于陶瓷膜,由于陶瓷膜表面具有多孔结构和丰富的表面活性位,因此水中的离子和悬浮固体会自动吸附在污水中,并且膜表面有机污染物的浓度会在冷凝过程中冷凝。过滤。利用膜表面活性点作为晶核,过滤,使跨膜压差变小,从而使胶的浓缩,吸附过程增强,并且在膜表面上形成水垢的物质成长为无机水垢骨架。滤饼孔隙率降低,凝胶材料降低。挤压秤的骨架。随着过滤时间的延长,结垢膜的层逐渐形成,膜结垢继续增加,过滤通量减少,这就是膜结垢[78]。对于陶瓷膜,降低渗透通量的结垢是其应用中不可避免的问题。鉴于膜污染机理的复杂性,很难充分解释膜污染机理。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器