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高岭土在动态膜中的应用

时间:2014-05-14 10:24:59

作者:世邦机器

动态膜(dynamicmemstrongrane)是指利用预涂剂或活性污泥在微滤膜、超滤膜或大孔径支撑体表面形成的新膜,也称次生膜(secondmemstrongrane)。一般以孔径较大的材料来制作膜组件,常见的有不锈钢丝网、工业滤布、筛、陶瓷管、烧结聚氯乙烯管等。在其过滤之前使用预涂剂(如高岭土、硅藻土、硅灰石、石灰石、粉末活性炭、MnO2、ZrO2、有机聚电解质等)或者微生物及其代谢产物在膜材料表面形成动态膜,以使其过滤孔径变小而截留能力增强。动态膜根据形成方式通常被分成预涂动态膜(pre-coateddynamicmemstrongrane)和自生动态膜。

预涂动态膜通常先用大孔径支撑体过滤含有成膜物质的溶液,待滤饼层在其表面形成后,再用它来过滤被处理的溶液。Megat等用高岭土进行预涂制备动态膜,并且研究其特性。则发现错流速度在一定范围内对出水效果没有影响,错流速度为1.6m/s和2.5m/s时出水效果相近,这与其它学者的研究结论不同。

李俊等以陶瓷管为载体,对高岭土加工,高岭土生产线动态膜的形成进行了详细的研究。前10〜13min涂膜过程符合标准过滤模型,可用过滤模型t/V=α1V+strong1描述,说明颗粒首先通过架桥、吸附等作用堵塞载体膜管孔道,致使渗透液通量急剧减校之后,涂膜过程符合滤饼过滤模型,颗粒主要在载体膜管内壁面沉积。这一阶段,渗透液通量缓慢下降直至基本稳定,可用标准过滤模型描述。

李俊等进一步研究了利用动态膜过滤的阻力分布,把Rt分成清洁基膜的阻力Rm,清洁动态膜阻力Rd、动态膜因污染而形成的阻力Rdw、基膜堵孔阻力Rmp叫和浓差极化阻力尺Rcp。实验证明,主要过滤阻力源于动态膜的污染(即由动态膜孔堵塞和膜面结垢而产生),其比例接近80%。次要阻力由动态膜本身和浓差极化产生。基膜本身阻力很小,基膜的堵孔阻力可以忽略不计。从以上的研究可以看出,动态膜的过滤阻力比超滤、微滤的阻力要小2〜3个数量级。在过滤阻力中,滤饼层是主要阻力,占80%左右。另外,动态膜在重力作用下就可以自流出水,可节省能耗。

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