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文檔簡介
1、作為膜分離領(lǐng)域中常見的問題,濃差極化現(xiàn)象長期以來是膜分離過程中制約其實(shí)際水通量表現(xiàn)性能的關(guān)鍵因素之一。這其中的正滲透膜分離技術(shù),由于用到的正滲透膜是具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的三醋酸纖維素膜,因而除了會(huì)在膜活性層表面發(fā)生外濃差極化現(xiàn)象以外,還會(huì)在膜支撐層內(nèi)部發(fā)生內(nèi)濃差極化現(xiàn)象,從而一定程度上減緩了正滲透膜組件的運(yùn)行水通量。正基于此,尋找一種能有效減緩正滲透運(yùn)行中濃差極化現(xiàn)象(尤其是內(nèi)濃差極化現(xiàn)象)的方法就變得十分迫切。
本研究中通過在傳統(tǒng)
2、平板型正滲透膜組件內(nèi)部的原料液或汲取液廊道的特定位置安置金屬網(wǎng)墊片,以期望借助金屬網(wǎng)墊片對(duì)流體紊流度以及溶液中溶質(zhì)傳質(zhì)效應(yīng)的影響來減緩運(yùn)行過程中出現(xiàn)的濃差極化(尤其是內(nèi)濃差極化)現(xiàn)象。此外,在金屬網(wǎng)墊片存在的情況下,對(duì)膜兩側(cè)滲透壓差、金屬網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格與正滲透膜組件運(yùn)行性能之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,以期望通過優(yōu)化運(yùn)行條件,最大程度發(fā)揮出金屬網(wǎng)墊片減緩濃差極化的功效。
通過一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn),本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)分別以0.5 M和2M的Na
3、Cl溶液作為原料液和汲取液,在活性層朝向原料液(FO模式)這種膜取向下,此時(shí)將金屬網(wǎng)墊片(網(wǎng)孔規(guī)格為1×1mm)安置在原料液廊道遠(yuǎn)離膜、汲取液廊道貼緊膜的位置,都可以對(duì)濃差極化問題起到很好的減緩效果。與未安置金屬網(wǎng)墊片的對(duì)照組相比,其水通量分別有5.4%和9%的提升幅度;而當(dāng)在原料液和汲取液廊道都安置金屬網(wǎng)時(shí),與對(duì)照組相比,水通量有14.1%的提升幅度。類似的,在活性層朝向汲取液(PRO模式)這種膜取向下,將金屬網(wǎng)墊片安置于原料液廊道遠(yuǎn)
4、離膜的位置和汲取液廊道貼緊膜的位置,與未安置金屬網(wǎng)墊片的對(duì)照組相比,其水通量分別有1.5%和2.1%的提升幅度。當(dāng)在原料液和汲取液廊道都安置金屬網(wǎng)時(shí),水通量可提高4.1%。
此外,通過固定原料液濃度(0.5 M)而改變汲取液濃度(1M、2M、4M)來對(duì)滲透壓差與濃差極化關(guān)聯(lián)性進(jìn)行考察的章節(jié)中,也發(fā)現(xiàn)滲透壓差越高,金屬網(wǎng)墊片對(duì)濃差極化的減緩效果愈好。以墊片位于汲取液廊道貼緊膜位置為例,當(dāng)原料液濃度為0.5 M而汲取液濃度分別為1
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