膜蒸餾過程中的膜污染及其抑制技術(shù)研究.pdf

1、膜蒸餾是一項新型膜分離技術(shù),可用于海水和苦咸水淡化,在水溶液的濃縮方面也具有良好的應(yīng)用前景。然而,溶液中的污染物在膜表面的沉積,即膜污染,是膜蒸餾過程中亟待解決的問題,它極大地限制了膜蒸餾技術(shù)的進一步廣泛應(yīng)用。對膜污染及其抑制技術(shù)的研究是近幾年膜蒸餾領(lǐng)域新興的研究專題。
　　 本文第一部分以腐植酸+水體系為研究對象,對直接接觸式膜蒸餾的膜污染情況進行研究。基于對膜污染過程的分析,并結(jié)合膜蒸餾過程的傳熱傳質(zhì)機理,將膜蒸餾過程的“總

2、傳質(zhì)阻力”分解為四部分:熱側(cè)邊界層阻力、污染層阻力、膜相阻力和冷側(cè)邊界層阻力,推導(dǎo)出了污染層阻力的表達式。同時,在不同操作條件和不同膜材質(zhì)下,實驗測定了腐植酸懸浮液直接接觸式膜蒸餾過程的膜通量變化,并利用導(dǎo)出污染層阻力表達式計算確定了污染層阻力隨時間的增長情況。實驗和計算結(jié)果表明:隨著溫度、濃度的升高和流量的增大,通量的下降會加快,污染層阻力增長速度加快。另外,溶液中鈣離子濃度的提高會引起膜通量下降加快,即污染層阻力增長加快； PTFE

3、平板膜要比PVDF膜的通量大。另外,利用清水對受污染的膜表面進行清洗,實驗結(jié)果表明,這種方法能夠有效去除膜表面的污染物,使跨膜通量得到較大程度的恢復(fù),且清洗時間越長、用水量越大,清洗效果越好。
　　 本文第二部分重點研究了氣體反沖洗對膜蒸餾濃縮中藥提取液過程中膜污染的抑制作用,考察了反沖洗氣量、反沖洗時間、反沖洗時間間隔對膜污染的抑制效果。結(jié)果表明,氣體反沖洗能夠明顯抑制由料液中的各種污染物引起的膜污染；氣體反沖洗時間越長、反沖