聲電場強化多糖超濾過程的研究.pdf

1、濃差極化和膜污染是影響超濾過程和限制超濾技術(shù)應用的關(guān)鍵問題.該文重點研究通過外加電場和聲場聯(lián)合強化超濾的措施來減少超濾過程的濃差極化和膜污染,探討相關(guān)的規(guī)律和作用機制,構(gòu)建相應的數(shù)學模型.主要內(nèi)容和結(jié)果如下:1.超聲場強化多糖超濾工藝條件的優(yōu)化.研究在外加超聲場的作用下,溫度、分子量、濃度、跨膜壓力差、超聲波功率和料液流速對膜透過通量的影響.2.超聲場強化多糖超濾作用機制的探討.通過膜阻力法和超聲波穩(wěn)態(tài)空化的相關(guān)規(guī)律分析了聲場強化超濾的

2、機理.認為隨著超濾時間的增加,超濾過程增加的阻力主要來自邊界層阻力,功率超聲波的空化效應產(chǎn)生的聲沖流和沖擊波有利于減少膜的邊界層厚度,從而可提高膜通量.在對膜污染的清洗實驗中,發(fā)現(xiàn)NaOH液能有效清洗超濾膜,而施加適當?shù)某暡?則能對膜的清洗過程進一步強化.3.聲電場強化多糖超濾數(shù)學模型的構(gòu)建.通過正交試驗設計,研究濃度、跨膜壓力差、料液流速、電場強度(E)和超聲波功率對荷電粘多糖膜通量和主體液電流的影響,表明外加物理場能顯著提高膜通量

3、,獲得了聲電場強化超濾的數(shù)學模型.4.聲電場作用下多糖超濾分離特性及熱力學分析.考察以PES20000超濾膜分離鯊魚軟骨粘多糖的膜截留率的變化情況,發(fā)現(xiàn)其截留率變化順序為:加電聲場的截留率>加電場的截留率>加聲場的截留率>未外加物理場時的截留率.外加物理場能顯著提高膜通量,考察透過液的成分,發(fā)現(xiàn)電場和聲電場均能提高小分子部分的截留率,綜合考察膜通量和截留率,發(fā)現(xiàn)聲電場強化超濾是最有效的強化分離手段.5.聲電場強化多糖超濾分離技術(shù)的應用.