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膜分離基礎知識及應用【2】

關鍵詞:膜分離,膜材料,微濾,超濾

日期:2019-04-10作者:admin
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对于刚刚接受到膜分離應用的新用戶来说,本文能够给您一个明确的指导和指示作用,试图通过简单的描述快速的让您了解膜分离的相关基础知识。(續上文/read/17.html
 

MF和UF不同:


1-分離量表
 
UF膜孔比MF膜孔小。 MF孔径的范围为0.01μm至10μm.UF孔径通过保留物质的分子量来评定,分子量范围为1,000至100,000。较小(较紧)的MF膜孔径偶尔会与较大(较开放)的UF孔重叠。
然而,UF孔通常小于MF孔。
 
2-分離機制
 
UF膜在膜結構表面上具有表層。該層含有影響額定分離或排斥大于膜孔的物質的孔。這在膜表面處或附近産生“濃度極差”。
然而,對于MF膜,由于較小的物質(小于MF保留的顆粒或細菌)滲透膜,因此不會發生濃差極化現象。
 
3-工作壓力
 
微滤过滤通常在200 kpa以下运行。超滤膜的运行压力高达300 kpa。
 
4-膜厚度和強度
 
膜的機械強度因材料,結構和制造工藝而異。即使膜厚度相似也是如此。中空纖維UF膜通常具有150-300μm的壁厚。用伸長工藝制造的MF中空纖維膜的壁厚,
通常爲50μm至100μm,但具有與UF中空纖維相似的強度性質。
 
5-表面特征
 
UF和MF膜表面的下面SEM照片(放大10,000倍)說明MF孔是清晰可辨的,而UF表面上的孔則不清楚。
 
微滤膜                超滤膜

微滤膜SEM                               超滤膜SEM
 




膜過濾模塊:



膜組件有兩種基本配置;:1-獨立式,2-開放浸入式。

UF膜和RO膜最常見的模塊類型是獨立(或容納)的膜組件,其中給水通過離心泵泵送。所有進料,濃縮液和濾液管道連接都是模塊的組成部分。

典型的模塊變化如下所示。
將開放式浸沒型模塊放入給水箱中,使膜暴露。

 
不同膜組件的參考圖如下圖
不同膜組件

 
 

 

以上所述的膜組件形式,在中空纖維中更爲常見和被容易理解,

在更多的膜組件應用中,我們還能看到如下的膜組件:



 

膜的耐久性:


幾乎所有的用戶都會關心膜到底能夠使用多長時間,多久需要更換,這基本上是膜本身繞不開的一個話題。

目前,沒有關于如何評價膜組件的耐久性或有效使用壽命的明確標准,也沒有規定或測量的屬性或度量。過濾器性能的惡化分爲兩大類:

1、一種是由機械,化學或生物原因引起的膜降解。這些可以是膜壓實,膜材料的分解或降解,或實際的膜破裂。
2、二種是由于膜汙染或模塊流動通道的阻塞/阻塞導致的性能下降。
 
1-材料降解
膜組件材料的降解取決于使用和暴露。
溫度,水質,物理負荷,清潔頻率和膜對所用清潔化學品的耐受性等因素。離線模塊存儲條件也會影響使用壽命。作爲一般規則,三年使用壽命是有機膜模塊的合理基准。
對于帶有無機膜的膜組件,可以預期七年的使用壽命。
 
2-膜過濾性能下降
隨著延長處理,膜過濾設備容量趨于下降,伴隨著跨膜壓力的增加。
由于在膜表面形成汙垢層而增加了對滲透的抵抗力,所述汙垢層由懸浮固體,溶解的高分子量聚合物和具有低溶解度的化合物組成。還可能堵塞膜的多孔支撐結構和/或阻塞模塊流動通道。
膜分離設備性能通常可以通過流體力學技術回收,例如反洗和空氣洗滌。改變操作條件也可以幫助防止膜汙染。當物理技術證明不足時,化學清洗用于恢複膜分離設備性能。
而通常需要根據膜組件的特性來決定是反洗還是用化學試劑進行清洗。
最後,當化學清潔變得太頻繁或不再足夠時,更換膜組件。
 


本文撰寫大部分借鑒AsahiKASEI,撰寫目的用于膜分離用戶了解膜分離相關知識。

 

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