膜蒸餾過(guò)程中的膜污染及其抑制技術(shù)研究.pdf

1、膜蒸餾是一項(xiàng)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(guò)程中亟待解決的問(wèn)題,它極大地限制了膜蒸餾技術(shù)的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。對(duì)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(zhuān)題。
　　 本文第一部分以腐植酸+水體系為研究對(duì)象,對(duì)直接接觸式膜蒸餾的膜污染情況進(jìn)行研究。基于對(duì)膜污染過(guò)程的分析,并結(jié)合膜蒸餾過(guò)程的傳熱傳質(zhì)機(jī)理,將膜蒸餾過(guò)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(dá)式。同時(shí),在不同操作條件和不同膜材質(zhì)下,實(shí)驗(yàn)測(cè)定了腐植酸懸浮液直接接觸式膜蒸餾過(guò)程的膜通量變化,并利用導(dǎo)出污染層阻力表達(dá)式計(jì)算確定了污染層阻力隨時(shí)間的增長(zhǎng)情況。實(shí)驗(yàn)和計(jì)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(huì)加快,污染層阻力增長(zhǎng)速度加快。另外,溶液中鈣離子濃度的提高會(huì)引起膜通量下降加快,即污染層阻力增長(zhǎng)加快； PTFE

3、平板膜要比PVDF膜的通量大。另外,利用清水對(duì)受污染的膜表面進(jìn)行清洗,實(shí)驗(yàn)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(shí)間越長(zhǎng)、用水量越大,清洗效果越好。
　　 本文第二部分重點(diǎn)研究了氣體反沖洗對(duì)膜蒸餾濃縮中藥提取液過(guò)程中膜污染的抑制作用,考察了反沖洗氣量、反沖洗時(shí)間、反沖洗時(shí)間間隔對(duì)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(shí)間越長(zhǎng)、反沖