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超滤膜污染的主要因素及防治超滤膜污染的措施有哪些呢?
点击次数:772  发布时间:2019-08-06

  水污染的日益严重与水质标准的日益严格使得传统水处理技术无法满足要求,超滤膜技术被认为是应对此问题的重要技术之一。但膜污染依然是阻碍超滤膜大规模推广应用的主要因素,也一直都是国内外膜领域的研究热点与难点。那么,造成超滤膜污染的主要因素是什么呢?其防治措施又有哪些呢?

  一旦料液与膜接触,膜污染即开始。超滤膜的污染是被分离物质中某些成分吸附、留存在膜的表面和膜孔中造成的。超滤膜的污染共分为两个阶段:阶段是溶质被吸附在膜上(此过程在蛋白质分子或其它溶质分子同膜接触约10分钟内便可完成),使膜的透过通量降低约30%;第二阶段是使膜的透过通量相对缓慢连续地降低。这种现象的形成是因为在超滤过程中,由于浓差极化的产生,尤其是在低流速、高溶质浓度情况下,在超滤膜表面达到或超过溶质的饱和浓度时,便会形成凝胶层,导致膜的透过通量不再依赖于超滤操作压力。

  超滤膜一旦被污染,将引起膜的透过通量的下降,并且这种通量的衰减通常是不可逆的,这样就会导致超滤过程无法进行较长时间的稳定操作,影响超滤效率的充分发挥。

  既然造成超滤膜污染的主要原因是浓差极化形成凝胶层和膜孔的堵塞,那么,防治膜污染的措施就应从减小浓差极化、消除凝胶层和防止膜孔堵塞开始,具体的防治措施有:

  (1)改变膜结构和组件结构,可有效地将颗粒截留在膜表面,避免了颗粒进入膜孔内部,从而减少了膜孔的堵塞。

  (2)采用亲水性超滤膜可减少蛋白质颗粒在膜表面的吸附,从而减少对膜的污染。

  另外,由于待分离的料液多带有负电荷,采用负电荷的超滤膜可有效地减少颗粒在膜表面的沉积,有利于降低膜的污染。

  (3)采用絮凝沉淀、热处理、PH值调节、加氯处理、活性炭吸附等手段对料液进行预处理,可降低膜的污染程度。

  (4)提高料液流速可防止浓差极化,一般湍流体系中流速为l-3m/s,在层流体系中通常流速小于lm/s。卷式组件体系中,常在层流区操作,可在液流通道上设揣流促进材料,或采用振动的膜支撑物,在流道上产生压力波等方法,以改善流动状态,控制浓差极化,从而保证超滤组件的正常运行。

  (5)操作温度主要取决于所处理料液的化学、物理性质和生物稳定性,应在膜设备和处理物质允许的Zui高温度下进行操作,可以降低料液的黏度,从而增加传质效率,提高透过通量。

  (6)随着超滤过程的进行,料液的浓度在增高,边界层厚度扩大,对超滤极为不利,因此对超滤过程主体液流的浓度应有一个限制,即允许浓度。不同料液超滤时的允许浓度见下表:

 

 

 

 

 

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