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影响pvdf膜污水通量

发布时间:2024-06-12 02:32:15

『壹』 污水处理材料PVDF膜材有哪些实用特性

PVDF是什么材料? PVDF主要是指偏二氟乙烯的均聚物或偏二氟乙烯与其他小的含氟乙烯基单体的共聚物。它具有良好的耐化学性,耐高温性,耐氧化性,耐候性和耐辐射性。

『贰』 超滤膜的PVDF的特点:

采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。
以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微滤膜过滤和反渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;反渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。
超滤膜的应用十分广泛,食品工业、制药工业等,可以作为药物、果汁、乳品等的浓缩提纯,纯净水、矿泉水净化等,超滤设备具有过滤效果好,出水量大,稳定性强等特点。

『叁』 超滤膜在水处理中的污染及其控制措施

影响膜污染主要有膜或膜组件自身特性、运行条件、原水水质、污泥混合液的性质等四大因素。

膜污染的防制措施

通过有效的技术可以尽量延缓膜污染的进程,降低膜污染的程度,在防控浓差极化和膜污染面的研究主要集中在改良膜的性质、改变原水的特性、优化分离操作条件及对膜进行预处理、定期反冲洗等方面。前面影响因素中已提到很多方面,这里主要对预处理方法和定期反冲洗进行阐述。

1.预处理

它是降低膜污染的研究方法之一,其中包括混凝、吸附、预氧化、预过滤等方法。预处理影响膜的过滤性主要表现为三个方面:改变污染物粒径分布;改变污染物之间相互作用或它们在膜表面的沉积性;抑制微生物生长或是去除可生物降解的微生物。混凝是目前为止用得最为广泛和有效的预处理方法,研究表明投加混凝剂后能大大降低膜污染,增加膜通量,而且比投加活性炭更为有效。活性炭投加能吸附水中8~15μm的颗粒,而这些颗粒是控制膜通量的主要因素。但过多地投加活性炭可能会加剧膜污染,目前国内普遍采用的是2g/L的投加量。采用强氧化剂如氯、过氧化氢、高锰酸钾、臭氧等来氧化和改变有机物组成部分,从而改善出水水质,减轻膜污染。国内外对于预氧化控制膜污染的研究主要限于臭氧。适度的臭氧预氧化能增加了可生物同化有机碳和改善污泥性质,从而可能减轻膜污染,发现臭氧化能够促进活性污泥中微生物细胞的分解和控制丝状菌膨胀,从而减轻膜污染。然而有研究表明臭氧的投加对控制膜污染效果不明显,甚至有可能加重膜污染,而且由于强氧化性,可能会氧化膜,从而损害膜,并容易产生一些副产物,因此预氧化工艺还在不断研究中。使用填充床过滤器或是其它膜预过滤来去除部分可能对后续膜有污染的物质,疏水性粗孔径膜能很好低吸附有机污染物,因此在预处理使用疏水性粗孔径膜非常有效。

2.膜冲洗

研究表明对膜组件进行定期清洗可在很大程度上恢复膜通量。膜的清洗包括物理冲洗、化学冲洗、物化联合冲洗以及电冲洗。物理清洗是用机械方法从膜面上去除污染物,包括多种方法。如正方向冲洗、变方向冲洗、透过液反压冲洗、振动、排气充水法、空气喷射、自动海绵球清洗、水力方法、气液脉冲和循环洗涤等。但该法仅对污染初期的膜有效,清洗效果不能持久。

研究表明:单独进行水反冲洗不能够有效去除膜面的阻垢层。化学清洗实质上是利用化学试剂和沉积物、污垢、腐蚀产物及影响通量速率和产水水质的其他污染物的反应去除膜上的污染物。化学试剂主要包括酸、碱、螯合剂和按配方制造的产品等。采用盐酸、氢氧化钠及次氯酸钠三种清洗剂结合清洗PVDF膜效果很好,但是单独的进行化学清洗只能减小污染物对膜的粘滞性,不能将污染物有效去除,而且进行化学清洗时,水温、加药量及清洗时间是决定清洗效果的重要因素。将物理和化学清洗方法结合使用可以有效提高清洗效果, 如在清洗液中加入表面活性剂可使物理清洗的效果提高。电清洗是一种十分特殊的清洗方法。在膜上施加电场, 则带电粒子或分子将沿电场方向移动, 通过在一定时间间隔内施加电场, 且在无需中断操作的情况下从界面上除去粒子或分子。这种方法的缺点是需使用导电膜及安装有电极的特殊膜器。清洗剂的选择决定于污染物的类型和膜材料的性质。

在清洗方案的选择中,应考虑以下因素:清洗设备的要求, 膜的类型和清洗剂的相容性,系统的结构材料,污染物的鉴定,使用过的清洗液的排放条件及由此造成的影响。

『肆』 膜通量定义

膜通量(或称透过速率)是膜分离过程的一个重要工艺运行参数,是指单位时间内通过单位膜面积上的流体量,一般以m3/(m2*s)或L/(m2*h)表示(或以m/s表示)。
膜通量由外加推动力和膜的阻力共同决定,其中膜本身的性质起决定性作用。

『伍』 新的PVDF膜膜通量很小,用什么方法处理可以增加

PVDF膜即聚偏二氟乙烯膜(polyvinylidene fluoride)是蛋白质印迹法中常用的一种固相支持物。PVDF膜是疏水性的,膜孔径有大有小,随着膜孔径的不断减小,膜对低分子量的蛋白结合就越牢固。大于20000的蛋白选用0.45um的膜,小于20000的蛋白选用0.2um的膜。PVDF膜在使用时需预处理,用甲醇处理的目的是活化膜上的正电基团,使其更容易与带负电的蛋白结合。PVDF膜具有较高的机械强度,是印迹法中的理想固相支持物材料。

『陆』 请问内压式和外压式超滤膜是否只是使用方式上的不同

内压式超滤膜

即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液浓缩液则留在中空丝的内部,由另一端流出。内压膜由于管径平均统一,水流速度均衡,适用于各种水质,但对预处理有一定的要求:内压膜一般由聚醚、聚醚砜为主要组成,内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔,为防止堵塞,对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制,适合原水水质好的工况。

外压式超滤膜

中空纤维超滤膜则是原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空丝的外部,外压膜的进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定的自由活动空间,材质主要以pvdf为主,一般可以以气体冲洗,因而更适合原水水质较差、悬浮物含量较高的情况。

两者的区别:

1. 外压式大多是采用PVDF材质制成,内压式膜一般采用PS、PES材质制成。众所周知,PVDF抗氧化性能力及机械强度远比PS、PES等材质强。

2. PVDF膜材质的亲水性略低于PS、PES,但大部分PVDF膜厂家都已对PVDF膜进行过亲水性处理;绝大多数外压式膜和内压式膜都是不对称单皮层膜结构,生产工艺为湿法。

3. 由于中空纤维的内径通常在1mm左右,因此当处理具有高污染度的源水时,内压型膜可能导致内径堵塞。尤其是MBR项目,在全球的浸没式MBR中,基本都是采用外压式MBR膜,而且趋势采用PVDF膜;

4. 由于内压式超滤膜内径较小,易堵塞,所以膜的运行膜通量较低;内压式膜对自清洗过滤器的要求高于外压式。

两者之间有各自不同的性能特性,因而适用于不同的领域,为了致使运行过程能够达到相应的目的,用户要结合自身实际需求来确认应用哪一种膜元件。

『柒』 超滤膜的PVDF的特点:

PVDF特点:

此种材质最大特点是,伸长率极高,不易断丝。耐酸碱性很好,抗污染性强,耐化学清洗及耐高浓度的余氯溶液。其缺点是材料成本很高,过滤精度低,表面强度低。

适合工业废水处理的应用。

『捌』 影响超滤膜运行的因素有哪些

温度对产水量的影响:

温度对超滤膜系统的水分子的活性增强,粘滞性减小,故产水量增加。反之则产水量减少,因此即使是同一超滤膜系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的,温度与产水量的关系是成正比的。一般在允许的温度条件下,温度系统约为0.0215/1°C,即温度每上升一度,则相应的产水量增加2.15%,因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。

水质变化:

一方面,进水水质经由10μ过滤后,保证浊度小于1NTV,浓度不大于百分之五,且水温应在5至40摄氏度之间,压力应不大于0.2MPa,在此基础上,保证进水回收率在80%以上,酸碱度为2至13之间。另一方面,水质异常也是影响超滤出水量的重要条件,包括在雨季,原水中所蕴含的颗粒物、悬浮物会增多,使浊度达不到相关要求。加之进水的主要来源是地表水,所蕴含的有机物较多,在压力不均衡和连接不紧密的情况下会混入一定质量的生水,被截留于超滤膜表面,致使定期的清洁难以维持,直接导致超滤出水量降低。

操作压力对产水量的影响:

在低压时超滤膜的产水量与压力成正比关系,即产水量随着压力升高而升高,但当压力值超过0.3mpa时,即使压力再升高,其产水量的增加也很小,主要是由于在高压下超滤膜被压密而增加透水阻力所致,因此在超滤系统设计应注意;


超滤过程:

原水在管道内或管道外流动,小分子溶质及溶剂穿过膜逐渐形成超滤液,并降低浓度,成为浓缩液,从而实现小分子溶质和溶剂分离和浓缩。超滤过程具有动态性,且膜不易堵塞,但会随着运行时间的增加,产生吸附作用,使超滤膜表面形成残渣等物质。因此,超滤的各项特征是保证出水量的必要条件。

进水浑浊度对产水量的影响:

进水浊度越大时,超滤膜受到影响的产水量越少,而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞,在确定超滤膜产生量时也应考虑进水浊度的影响,一般可采用以下方法降低浊度的影响;

A、 增加前级预处理降低原水浊度;

B、 使用错流过滤方式,并降低系统回收率;

流速对产水量的影响:

流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显,流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降,这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的,因此在设计超滤系统流速时,一定要控制在给定的流速范围内,流速太慢影响超滤分离质量,容易形成浓差极化,太快则影响产水量。

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