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超滤膜污染成因及改性措施研

栏目:行业动态 · 发布日期:2021年6月17日 · 作者:中成泵业

超滤膜是为一种安全、高效、便捷的分离工具,在水体净化和污染物处理方面得到了飞跃发展和广泛应用。“超滤”这个术语在1907年由Benchold第一次提出,它指的是静水压促使液体通过半透膜。这种分离技术针对的是分子量较高的分子和悬浮固体,具体取决于特定膜所规定的截留分子量(MWCO ),以及其他由膜性质所决定的因素,如分子形状、电荷和流体动力条件等:超滤膜实现分离的主要原理是尺寸排除与筛选,但是,由于可能存在各种化合物,粒子和膜之间可能发生各种各样的反应,这些反应的存在也可能会对分离过程产生影响,通过扫描电镜看到超滤层是一层均匀的海绵层,具有较好的吸附力,适宜厚度约为9mm。

超滤膜的污染形式,超滤膜污染通常是通过吸附、堵塞孔洞、形成滤饼或凝胶等产生的。当溶质、粒子与膜之间存在特定的相互作用时,就会发生吸附这是分离蛋白质和腐殖酸(HA )等大分子时的常见问题,一般是不可逆的。如果不进行化学清洗,被此类大分子污染的膜就无法恢复。由于超滤膜的孔径大小与许多大分子相当,孔内吸附引起的内污染是造成超滤膜整体通量下降的主要原因之一。吸附的热力学性质使其区别于其他形式的沉积,这些沉积是由施加在沉积物上的外力造成的,而不是热力学平衡的结果。

孔隙堵塞是由胶体和颗粒完全或部分封闭膜孔造成的。在过滤的初始阶段,当膜表面没有沉枳时,进入的颗粒可以直接与膜孔相互作用,所以这一过程较快。

滤饼的形成过程是粒子在膜的外表面一层一层地堆枳,因此出现对渗透流动的额外阻力。滤饼层包括化学惰性胶体和活性胶体。惰性滤饼层起着预过滤器的作用,也会沉积一些大分子污染物。

凝胶是由于高度浓缩的大分子在膜表面受到浓差极化的驱动,从而导致的固结所形成的。当吸引力大于排斥力时,就会发生浓差极化与污垢的沉积。

在实际生产利用过程中,由于溶剂的复杂性,污染过程可能是多种因素共同作用的结果。


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