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陶瓷膜的污染与防治

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-05-07 12:07:26 * 浏览: 13
陶瓷膜主要是由诸如SiO 2,Al 2 O 3和ZrO 2 TiO的无机材料制成的多孔膜。孔径为2〜50nmo。与有机膜相比,陶瓷膜具有化学稳定性好,抗微生物能力强,机械强度高的优点。陶瓷膜还具有许多缺点,例如强耐碱性,高脆性,低弹性和难以形成膜。目前,多孔陶瓷膜的构造主要是扁平的,管状的和多通道的[2]扁平膜,主要用于小型工业生产和实验室研究。管状膜结合形成管状热交换器。膜加载面积可以增加。由于其强度问题,它已逐渐退出工业应用。用于大规模应用的陶瓷膜通常采用多通道配置,即,多个通道分布在圆形横截面上,通道的总数为1937。在压力的作用下,原料液体流入在膜管或膜外,小分子物质穿透膜,大分子物质被膜截留,达到分离纯化的目的。陶瓷膜分离技术是近年来世界上最先进的膜分离技术之一。在化工,食品,制药,环保等行业广泛用于液体中杂质的分离,具有独特的优势和广阔的前景。例如,陶瓷膜在食品工业中的应用可以解决食品的质量问题。该陶瓷膜用于牛奶,果汁,饮料,酒,啤酒,饮用水等的杀菌和清洗,效果非常显着。在欧洲,使用微滤陶瓷膜和超滤陶瓷膜来处理地表水以制备饮用水已经使用了很多年。陶瓷膜和集成净水技术也已在中国应用[4],以陶瓷膜为核心的类型净水器和家用净水器可以通过加热进行消毒。该膜在操作过程中容易受到污染,导致膜渗透通量降低,甚至无法使用该膜,这阻碍了其在实践中的广泛应用。因此,防止膜污染的措施和清洗方法是进一步扩大陶瓷膜分离技术应用范围的关键。陶膜的污染是处理过的原料液体中的某些成分被吸附,沉积在膜表面上或进入膜孔,甚至阻塞膜孔,从而大大提高了膜的抗渗透性[5J。这种吸附和沉积是陶瓷膜与进料液体中的组分之间以及陶瓷膜表面上吸附的组分与进料液体中的其他组分之间相互作用的结果。此作用具有物理和化学作用,也可能具有生物学作用。影响程度与Luo溶液的组分浓度,电荷和pH值有关。就膜分离过程而言,一旦进料液体接触膜,膜结垢就会开始。对于微滤陶瓷膜,这种效果不是很明显。它主要关注溶质颗粒聚焦和壁孔[615。对于超滤陶瓷膜,如果膜材料的选择不合适,则与最初的纯净水相比,此效果相当大。 ,渗透率可降低20%至40%。操作开始后,会出现浓度差极化现象,特别是在低流速和高溶质浓度的情况下,当膜表面达到或超过榕的饱和溶解度时,会形成凝胶层,从而导致膜通量不依赖于膜通量。增加的压力会导致膜通量急剧下降。在使用此状态的膜后,必须对其进行清洁以恢复其性能。李洪兵等人认为,陶瓷膜污染的主要原因之一是铈的性质。膜,浓度差的极化和进料液的组成。陶瓷膜性能的影响和浓度的极化差会使溶质吸附并沉积在陶瓷膜表面,进料液的组成对陶瓷的污染程度有影响。膜。陶瓷膜污染的预防措施主要包括以下几个方面:1)对原料液进行预处理,改善原料液的特性,对防治陶瓷膜污染有很大的作用。原料液体通常包含杂质,例如有机物,有机物,微生物和胶体,这会对陶瓷膜产生不利影响。因此,应对原料液进行预处理,并在工艺中加入相应的预处理工艺,以去除主要污染物,使陶瓷膜污染降低到一定程度。 2)改善陶瓷膜的性能和亲水性。研究表明,陶瓷膜材料的亲水性对陶瓷膜的抗污染性能影响很大。亲水膜受吸附的影响较小,并且可以产生更大的膜通量。 3)优化陶瓷膜分离的操作条件。操作条件与陶瓷膜污染密切相关。诸如陶瓷膜渗透通量,工作压力,错流速度,水力停留时间,固体停留时间和工作温度等操作条件直接影响陶瓷膜的污染。陶瓷膜过滤具有基本模型,即错流过滤和末端过滤。黄贤怀认为,终端过滤能量得到了充分利用,但容易造成陶瓷膜污染较快。提出错流过滤是为了解决容易被污染但消耗能量的末端过滤的缺点。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器