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高嶺土在動態(tài)膜中的應(yīng)用

時間:2014-05-14 10:24:59

作者:世邦機器

動態(tài)膜(dynamicmemstrongrane)是指利用預(yù)涂劑或活性污泥在微濾膜、超濾膜或大孔徑支撐體表面形成的新膜,也稱次生膜(secondmemstrongrane)。一般以孔徑較大的材料來制作膜組件,常見的有不銹鋼絲網(wǎng)、工業(yè)濾布、篩、陶瓷管、燒結(jié)聚氯乙烯管等。在其過濾之前使用預(yù)涂劑(如高嶺土、硅藻土、硅灰石、石灰石、粉末活性炭、MnO2、ZrO2、有機聚電解質(zhì)等)或者微生物及其代謝產(chǎn)物在膜材料表面形成動態(tài)膜,以使其過濾孔徑變小而截留能力增強。動態(tài)膜根據(jù)形成方式通常被分成預(yù)涂動態(tài)膜(pre-coateddynamicmemstrongrane)和自生動態(tài)膜。

預(yù)涂動態(tài)膜通常先用大孔徑支撐體過濾含有成膜物質(zhì)的溶液,待濾餅層在其表面形成后,再用它來過濾被處理的溶液。Megat等用高嶺土進行預(yù)涂制備動態(tài)膜,并且研究其特性。則發(fā)現(xiàn)錯流速度在一定范圍內(nèi)對出水效果沒有影響,錯流速度為1.6m/s和2.5m/s時出水效果相近,這與其它學(xué)者的研究結(jié)論不同。

李俊等以陶瓷管為載體,對高嶺土加工,高嶺土生產(chǎn)線動態(tài)膜的形成進行了詳細的研究。前10〜13min涂膜過程符合標準過濾模型,可用過濾模型t/V=α1V+strong1描述,說明顆粒首先通過架橋、吸附等作用堵塞載體膜管孔道,致使?jié)B透液通量急劇減校之后,涂膜過程符合濾餅過濾模型,顆粒主要在載體膜管內(nèi)壁面沉積。這一階段,滲透液通量緩慢下降直至基本穩(wěn)定,可用標準過濾模型描述。

李俊等進一步研究了利用動態(tài)膜過濾的阻力分布,把Rt分成清潔基膜的阻力Rm,清潔動態(tài)膜阻力Rd、動態(tài)膜因污染而形成的阻力Rdw、基膜堵孔阻力Rmp叫和濃差極化阻力尺Rcp。實驗證明,主要過濾阻力源于動態(tài)膜的污染(即由動態(tài)膜孔堵塞和膜面結(jié)垢而產(chǎn)生),其比例接近80%。次要阻力由動態(tài)膜本身和濃差極化產(chǎn)生?;け旧碜枇苄?,基膜的堵孔阻力可以忽略不計。從以上的研究可以看出,動態(tài)膜的過濾阻力比超濾、微濾的阻力要小2〜3個數(shù)量級。在過濾阻力中,濾餅層是主要阻力,占80%左右。另外,動態(tài)膜在重力作用下就可以自流出水,可節(jié)省能耗。

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