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1、第卷第期膜科学与技术习年月人以二!〕〔〔三薰翼文章编号一一一研究浓差极化和膜污染过程的方法与策略,,刘忠洲张国俊纪树兰中国科学院生态环境研究中心,北京北京工业大学环境与能源工程学院,北京摘要简要综述了浓差极化和膜污染的研究方法和策略利用超滤法处理印钞擦版废液实验说明研究思路和各种分析方法的应,用通过膜阻力模型实验分析出各污染途径产生的队力大小,讨论了应
2、注意的问题采用,,,,和对膜污染物、酸洗和碱、,,洗液清洗前后膜表面形貌分析鉴定发现主要无机污染物是钙离子主要有机污染物是磺化蓖麻油模拟实验结果与上述结果一致,并引导出四步清洗方法,可对污染膜进行有效清洗并发现对于严重污染的膜,采用三个以上清洗周期才能使膜通量得到完全恢复最后提出一个浓差极化和膜污染的研究方法和策略框架图方法和策略关键词浓差极化膜污染印钞擦版废液中图分类号二文献标识码,,,,在膜分离技术的使用过程中由于浓差极化和理膜材料选择与改性膜孔径和组件结构选择操
3、,,,、,膜污染问题存在人们常常发现膜的通量和分离效作条件优化溶液外加电场磁场超声波等尤率,,随着运行时间延长而发生变化在某些情况下成其近年来膜生物反应器用于废水处理研究成为热,,为膜分离技术工业化应用中的瓶颈间题已引起国点有关膜生物反应器的膜污染与防治文献如雨后一内外膜学者密切的关注〔‘“浓差极化与膜污染是春笋般出现本文意在从浓差极化和膜污染基本原,,,,”〕二个具有本质差别又相互紧密关联的过程风它理出发以指导实际应用和工程设计为目标综述研,,们均使膜的通量降低但浓差极化是一个可逆过程究浓差极化和膜污染的方法与策略并利用超
4、滤法,,只有在分离过程进行时才发生当分离过程停止后处理印钞擦版废液实验说明研究思路和各种分析方会自然消失而膜污染是一个不可逆过程,只有通过法的应用,讨论应注意的问题清洗过程才能消除,已有很多综述文章发表卜田浓差极化国内外学者在浓差极化和膜污染基础理论研究方面,,,开〕展了大量工作提出了许多数学模型浓差极化是指分离过程中料液中的溶剂在压‘,,等〔】对浓差极化模型作了全面的综述许多研究者力驱动下透过膜溶质离子或不同分子量溶质被截,也根据自己的研究对象和结果提出多种模留在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度‘一“
5、,,型仁〕鉴于超滤技术应用广泛性和处理对象复越来越高在浓度梯度作用下溶质又会由膜面向本杂性,各自特性相差太大因此至今还没有一种具有体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压普适性的数学模型关增加,从而导致溶剂透过通量下降当溶剂向膜面流于浓差极化和膜污染的控制,,一“一与清洗论文发表得更多主要有料液预处动引起溶质向膜面流动速度与浓度梯度使溶质向本基金项目国家基础研究发展计划计划项目!∀作者简介刘忠洲一,男,江苏省无含县人,从事高分子化学,电话一!∀#
6、,一犯及曲田膜科学与技术第卷体溶液扩散速度达到平衡时,在膜面附近形成一个二。一一,,不币州稳定的浓度梯度区这一区域称为浓差极化边界层—”‘,卜曰这一现象称为浓度差极化显而易见浓差极化只有刀一厂沐森厂在膜分离设备运行过程中才发生、产一刀幻浓差极化的危害如下浓差极化使膜表面溶一八于,,日质浓度增高引起渗透压的增大从而减小传质驱动力,主要发生在、过程当膜表面溶质浓度达到它们的饱和浓度时,便会在膜表面形成沉积层,,、或凝胶层增加透过阻力主要发生在〕和图实线是通过无
7、搅拌的超滤光学玻璃池的光路和浓缩过程膜表面沉积层或凝胶层的形成会折光指数杯刃剖面图虚线,改变膜的分离特性当有机溶质在膜表面达到一刀,、」是玻璃折光指数是溶液折光指数定浓度有可能对膜发生溶胀或溶解恶化膜的性能玩‘司刀急』记玩巴刃五劝司别,,严重的浓差极化导致结晶析出阻塞流道运行恶加,夕赘化下面介绍几种研究浓差极化过程的方法折射计法一”〕,光偏转技术〕,在原
8、理上相似影象图法对应于极化层中浓度和基本原理是溶液折光指数随溶液中溶质浓度不梯度的折射指数梯度会引起光线偏转,同而变化测定出浓差极化层中溶液的折光指数变采用示差折光计方法测
