陶瓷膜的防污染

由于膜污染和浓差极化的问题，严重阻碍了陶瓷膜技术在更广泛，更大规模的工业应用。因此，膜污染的控制对于膜技术的应用非常重要。尽管实际过程可以通过选择合适材料的膜并优化膜过滤操作参数来减少膜污染的程度，但膜污染仍然是不可避免的。通过采用一系列具有成本效益的方法来减少膜结垢并提高渗透通量，抗污染研究已成为膜技术研究领域的热点。防止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），其次是改善预处理工艺，即絮凝和水的预处理。在原料液过滤之前进行过滤，预先去除一些可能与膜相互作用的物质，有效减轻膜结垢，最后优化操作条件以减少浓差极化，减少滤饼沉积，减少膜结垢并增加膜通量。 （1）原水预处理原水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，或添加改性剂以调节原水的pH值，使小分子可溶性有机物聚集或吸附并形成絮凝物，这些絮凝物会被膜表面拦截，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，混凝等方法对含高浓度悬浮颗粒或胶体的原水进行预处理，并添加杀菌剂对富含微生物的原水进行预处理，以防止微生物污染和膜侵蚀。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，可以加入适当的化学药品以减少高粘度原水，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。当过滤凝结液时，在膜表面上形成的滤饼层可以吸附中性的亲水性小分子有机物，并且该滤饼层可以容易地用于反洗。清洁，有效防止膜污染。另外，凝结可以提高反渗透率，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。许多实验证实，膜过滤和凝结工艺相结合可以有效提高膜通量并去除有机物。 （2）优化的操作条件增大膜表面的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模式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，从而可以防止膜的过度污染。在陶瓷膜过滤中引入脉冲流或使膜振动，并优化和改进膜组件和膜系统的结构设计，提高膜表面的剪切速度，以及其他提高膜表面速度的方法可以有效地控制膜污染[ 81]。然而，如果流速太大，则膜表面上的污染层变薄，由于膜孔堵塞而导致不可逆的污染。因此，必须将膜表面的流速控制在一定范围内，以便可以有效地防止膜污染。一些研究是可以理解，当过滤压力低于临界压力值时，膜通量会随着压力的增加而增加，而高于此压力将加剧膜表面污染。改变操作和反冲洗条件也可以在一定程度上控制膜的不可逆结垢，而不是通常由原水的性质决定的膜的不可逆结垢。目前，在陶瓷膜微滤过程中，经常采用反吹技术来控制膜污染。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，迫使膜表面和孔上的吸附和堵塞颗粒返回到渗余物，破坏膜沉积物层并增加膜通量。当反冲压力大于过滤压力时，进入膜孔的颗粒可被反冲去除。升高混合液的温度，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污染。因此，根据原水质量和膜类型等因素，设定的操作条件，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。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器