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影响超滤效率的因素有哪些?

发布日期:2014-04-01  来源:大禹网
影响超滤效率的因素有哪些?系统的操作温度主要影响操作料液的黏度,在膜的材质和所处理料液允许的条件下,提高操作温度有利于增加传质效率,提高透水通量。实际操作中,由于膜面阻力的能耗及机械摩擦等原因,料液温度通常会随超滤的进行而自行增加,故一般并不需要人为进行增加温度的操作

 影响超滤效率的因素有哪些?

由于受料液超滤过程中的浓差极化和膜污染的影响,在操作的压力及温度相同的条件下,超滤膜工作时的料液透水通量往往远小于膜的纯水通量,因此需要针对超滤工艺过程的影响因素采取有效措施,以实现提高超滤效率的目的。超滤过程的影响因素主要有以下几个方面。

(1)操作压力  当超滤过程在膜表面形成产生浓差极化现象的凝胶层后,系统操作压力的增加并不能增加透水通量,只消耗于溶质在凝胶层上的积聚,使凝胶层厚度增加,系统阻力急剧增大,直至积聚的溶质与从凝胶层扩散到溶液主体的溶质量相等为止。因此,形成凝胶层后,系统压力的增加对超滤效率无益。通常,把刚形成凝胶层时的操作压力称作临界压力,在实际操作中应控制在低于临界压力的条件下运行。

 (2)操作温度  系统的操作温度主要影响操作料液的黏度,在膜的材质和所处理料液允许的条件下,提高操作温度有利于增加传质效率,提高透水通量。实际操作中,由于膜面阻力的能耗及机械摩擦等原因,料液温度通常会随超滤的进行而自行增加,故一般并不需要人为进行增加温度的操作。

 (3)料液流速  膜的水通量随膜表面流速的提高而增加。提高膜表面料液流速,可以使膜面液流的湍流加剧,有利于防止和改善膜表面浓差极化,使膜的产水量增加,提高设备的处理能力。但提高膜表面流速使工艺过程泵的能耗加大,增加了运转费用。因此,应将料液流速控制在适宜的范Χ,一般情况下的超滤料液流速为1~3m/s。

(4)料液的预处理  在进行超滤操作之前对料液进行预处理,
是保证超滤系统正常稳定运行、提高超滤效率的有效手段。料液预处理的主要对象是悬浮物和pH值,可以相应采用过滤、化学混凝和pH值调节等方法。当所分离浓缩的对象为溶解态高分子有机物质且分子量分布范Χ较宽时,可以采用投加絮凝剂使溶解态溶质分子量经微絮凝作用而成倍增加的预处理方法,从而可以在保证截留效率的前提下,通过采用较大截留分子量的超滤膜来获得较高的超滤效率。

(5)操作时间  随着超滤过程的进行,逐渐在膜面形成凝胶极化层,膜的水通量逐渐降低。当超滤运行一段时间,膜的水通量下降到一定水平后,需要进行膜清洗,这段时间为一个运行周期。具体操作时间与料液性质、膜组件的水力特性及膜的特性有关。

(6)膜的清洗效果在规定的操作条件下,超滤膜的使用寿命通常为12~18个月。由于超滤过程中溶质与超滤膜之间的相互作用,会使膜表面形成吸附积淀层而导致膜的污染,因而必须对膜进行定期的清洗,以恢复和保持膜的透水通量,延长膜的寿命。膜的清洗方法有水力清洗、药剂清洗和机械清洗等方式,通常应根据膜及处理料液的性质以及膜组件的形式进行确定。

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