管式膜液固兩相流清洗系統(tǒng)的研究.pdf

1、膜分離技術中的濃差極化和膜污染在某些方面限制了膜的應用和發(fā)展.該課題的目的在于用海綿橡膠球對污染的管式膜進行清洗,以解決一些傳統(tǒng)的清洗方法所不能解決的問題.首先,以硅橡膠為主要原料合成生產了海綿橡膠球;另外,以聚偏氟乙烯(PVDF)為主要原料用管式膜一體化技術生產了管式膜,并通過自行設計的檢漏裝置對管式膜進行檢測.接著,研制了固液兩相清洗系統(tǒng),其中射流器、分球漏斗、管式膜支架是比較關鍵的幾個部分.其次,在膜領域首次提出了固液兩相流體的"

2、混流"研究方法.利用"混流"模型,建立了兩相流體的剪應力模型、固體顆粒與垢層的碰撞模型和固體顆粒的運動速度模型;通過計算和理論分析,系統(tǒng)地考察了操作參數(shù)、顆粒物性、顆粒體積分率等對固液兩相流剪應力、顆粒對垢層的碰撞力、顆粒與垢層的最大接觸時間和最大接觸面積的影響.第三,通過分別測量原始樣品、污染樣品和海綿橡膠球清洗樣品的水通量和截留率,發(fā)現(xiàn)三種類型的樣品的通量和截留率趨勢相同.而且,具體的討論了海綿橡膠球在不同壓力、海綿橡膠球數(shù)目、直徑

3、和料液的濃度等條件下對水通量的影響.為了進一步研究固液兩相清洗系統(tǒng),與傳統(tǒng)的大量水沖洗法進行了比較,發(fā)現(xiàn)前者的恢復率較后者高出10個百分點左右.并且通過測定各個樣品對卵清蛋白的截留率表明海綿橡膠球清洗并沒有造成管式膜的破損.第四,采用X射線光電子能譜(XPS)技術分析了可溶性淀粉在聚偏氟乙烯膜表面的吸附,并將XPS技術與電子顯微鏡技術相結合,對原始樣品、污染樣品和海綿橡膠球清洗樣品進行了測試和分析.通過對C元素和O元素的XPS譜線解疊分