聚氯乙烯支撑膜过滤自来水的研究！

导读:天津津腾实验设备有限公司研究了聚氯乙烯支撑膜在不同流动形态下过滤自来水时的通量变化规律，分析了过滤压力以及流速对不同流动形态下膜过滤通量的影响，并用数学模型对实验

来源：未知发布日期：2019-08-16 10:53【大中小】

天津津腾实验设备有限公司认为膜分离作为一种高效、环保的分离浓缩技术，目前已广泛应用于食品、医药、化工等领域。且在水处理方面的应用也十分广泛。传统的自来水处理多采用混凝、沉淀和消毒等过程，与传统的自来水处理工艺比较，膜分离过滤技术处理自来水出水水质高、过滤装置安装成本低廉，且易于改造。膜过滤过程中不同的流动形态包括死端过滤和各种错流过滤。传统的死端过滤存在过滤阻力大、清洗困难和操作周期短等问题。而错流过滤因其具有过滤阻力小、操作周期长等优点而越来越受到重视。对错流过滤的研究结果表明，错流过滤能改善膜的分离效能，提高渗透通量。本研究天津津腾实验设备有限公司以聚氯乙烯支撑膜为膜组件，研究不同流动形态下膜过滤通量的变化规律，为优化自来水膜过滤工艺流程提供一定的参考。

1.材料与仪器
微孔滤膜，天津津腾实验设备有限公司PVC支撑膜组件，采用液致相分离法制备；自来水。YP10002电子天平，DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，DHG-9246A电热恒温鼓风干燥箱，DropMeterA-100P接触角测量仪，UPH-1-5T型超纯水制造系统；泡点-流速法孔径分布测定仪，微滤膜过滤装置，实验室自制。

2.过滤过程
过滤过程中产生的滤饼压缩指数和比阻拟合参数见表1。
表1不同流动形态下滤饼压缩指数S和比阻R0拟合参数

由表1可知，平行错流过滤时，压缩指数在0.62~0.66变化；在垂直流过滤时，当过滤压力上升到40kPa时，Rm随过滤压力的变化出现了明显的转折点，因此，在垂直错流过滤过程中，将过滤阻力随过滤压力的变化分2个阶段进行拟合。低压环境时，过滤阻力受过滤压力的影响比较小，压缩指数在0.29~0.34；过滤压力大于40kPa后，过滤阻力受过滤压力的影响较为显著，压缩指数在0.78~0.86。分析其原因，死端过滤时，进料液进入膜通道内属于静止受压状态，膜表面流体流动产生的动能为0，过滤压力的变化对过滤阻力产生的影响比较小，其压缩指数也最小；平行错流过滤时，膜表面的流体呈湍流形式流动，有部分垂直于膜丝方向的动能转化为静压能，此时的过滤阻力受过滤压力的影响比较大，因此其压缩指数较大；垂直错流过滤时，膜丝表面的流体也倾向于以湍流形式流动，水流方向与膜丝方向垂直，且流体流动的动能转化的压力能更多，其压缩指数值也更大。因此，在膜过滤自来水的工艺过程中，为提高过滤能效，在垂直错流过滤时，过滤压力最好控制在40kPa或以下。

3结论
天津津腾利用PVC支撑膜对自来水进行过滤的过程中，不同流动形态对膜过滤时的平衡通量的影响显著，表现为垂直错流过滤＞平行错流过滤＞死端过滤。随着雷诺数的增加，垂直错流和平行错流的过滤平衡通量均平稳增加。且垂直错流过滤时的平衡通量随雷诺数的增加幅度更为明显。膜过滤过程中的过滤阻力随过滤压力的变化呈现出不同的规律。死端过滤时的过滤阻力随过滤压力的变化幅度最小，压缩指数为0.32；平行错流过滤时的过滤阻力随过滤压力的变化次之，压缩指数在0.62~0.66；垂直错流过滤过程中，过滤阻力随过滤压力的变化出现了明显的转折点，压力低于40kPa时，过滤阻力受过滤压力的影响比较小，压缩指数在0.29~0.34，当过滤压力达到40kPa时，垂直错流过滤过程中的过滤阻力受过滤压力的影响较为显著，压缩指数在0.78~0.86。因此，在膜过滤自来水过程中，为提高过滤能效，在垂直错流过滤时，过滤压力最好控制在40kPa或以下。

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