氧化铝陶瓷膜分离高浊度水试验研究

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1、氧化铝陶瓷膜分离高浊度水试验研究摘要：本实验研究了氧化铝陶瓷膜处理高浊度水时膜通量衰减变化规律，发现运行初期膜通量衰减很快，后期衰减趋于平缓，总体成线性下降。对μm、μm、50nm三种不同孔径的氧化铝陶瓷膜性能进行了比较，发现50nm氧化铝陶瓷纳滤膜处理高浊度水膜通量明显大于μm和μm氧化铝陶瓷超滤膜，而浊度和污染指数也较两者小。关键词：氧化铝陶瓷膜高浊度水分离Abstract:ThisexperimentstudytheattenuationprinciplesofAl2O3ceramicmembraneflux.Wefindthatthefluxattenuatesquicklyatth

2、ebeginningofoperation,thendecreasedslowly,whichtotallyattenuatesinlinear.TheexperimentcomparesthreekindsofdifferentborediameterofAl2O3ceramicmembranes,anddiscoversthatthefluxofcleaninghighturbiditywaterthrough50nm’sAl2O3ceramicmembraneisthebiggest,andtheturbidityandFIofcleanedwaterthrough50nm’sAl2O

3、3ceramicmembraneisthesmallest.10/10Keywords:Al2O3ceramicmembrane；highturbiditywater；membraneflux；separation目前膜分离技术正逐渐成为给水领域的研究热点［1］，由于军队特殊的战术技术要求，需要性能稳定、操作简单、维护方便、小型机动的给水处理装备对部队行动进行机动保障，氧化铝陶瓷膜分离处理高浊度原水越来越受到重视，但目前有关资料报道很少，我们对氧化铝陶瓷膜分离处理高浊度水进行了试验研究。1.试验装置及方法原水配制考虑到试验主要是研究氧化铝陶瓷膜分离水中浊度的性能，因此本试验取未被有机物污染的

4、粘土，烘干，研末，200目筛过筛，与自来水配制成需要的相应浊度的试验用原水。试验装置小试装置及工艺流程见图1。图1氧化铝陶瓷膜处理高浊度水工艺流程氧化铝陶瓷膜选用南京化工大学膜科学技术研究所研制生产的19孔中空管状膜，管长为，孔径为μm、μm、50nm，过滤面积为，水泵扬程30m，流量5m3/h，过滤方式为错流过渡。10/10原水箱1中的原水由进水泵2打入膜组件5内，经膜分离后净水流入净水箱6内，浓水循环回流入原水箱1内。膜组件间歇式运行，定时反冲洗，防止膜污染。反冲时，溶气罐7从净水箱中吸入清水，在空压机8的高压气体作用下，气水混合液高速冲刷膜组件，形成的剪切力可以清除附着在膜表面凝胶层及

5、膜孔内的颗粒物。进水压力由压力表P1控制，反冲洗压力由压力表P3控制。分析仪器及方法浊度采用HACH-2100N测定，污染指数FI采用FI测定仪测定。污染指数FI采用参考文献[2]中的方法测定,数值用公式FI＝/15×100%计算。膜通量采用转子流量计测定。2.结果与分析分离处理效果配制浊度为50°、100°、150°、250°、500°的原水，分别采用孔径为μm、μm、50nm的膜进行浊水分离试验，调节进水压力、错流流量43LPM，对分离处理后的清水的浊度、浊度去除率及污染指数FI值进行测定。结果见表1。表1　氧化铝陶瓷超滤膜分离出水水质10/10原水浊度50°100°150°250°50

6、0°膜出水水质浊度/NTU污染指数浊度/NTU污染指数浊度/NTU污染指数浊度/NTU污染指数浊度/NTU污染指数μm10/10μm50nm0．052．910/10由表1可知，上述三种不同孔径的膜对不同浊度的原水进行分离，分离处理后的清水浊度都在之下，远远小于国家自来水规定浊度，因此三种不同孔径的膜都适宜作为给水处理设备，但由比较可知50nm的膜处理效果更好。试验结果显示分离清水的水质不作为氧化铝陶瓷超滤膜分离浊水性能的衡量指标。膜通量衰减过程及膜孔径选择配制原水浊度100°，调节进水压力、膜后流量43LPM，控制反冲周期为10min，考察孔径为μm、μm、50nm的膜膜通量随时间的衰减变化

7、规律。　　μm氧化铝陶瓷膜通量衰减试验及数据分析10/10图2　μm膜通量—时间变化从图2中可以知道，整个膜通量的变化可以大致分为两个阶段,前80分钟为第一阶段，之后为第二阶段。在第一阶段，膜通量不断衰减，从最初的/，降为L/。在这一阶段，膜通量的衰减很快，但是反冲可以有效的恢复膜通量，但是随着运行时间的增加，反冲的效果越来越小。这是因为，这一阶段主要的膜污染阻力是在膜表面形成的滤饼层引起的，反冲可以有效地破