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跨膜压差、浓差极化和浓度的影响

  亲水、疏水性是膜与水亲和能力的度盘。聚合物材料的亲水性可通过材料与水的接触角来表征。一般来说,接触角越接近零摄氏度亲水性越强,而亲水材料具有较低的接触角和较高的表面能;接触角越接近或大于9O。疏水性越强.而疏水材料的接触角较大且表面能较低。膜材料的亲水性影响着膜材料的抗污染性能,从而影响着膜材料的使用寿命。例如,由于聚醚俄的疏水性能,使其易受污染(易和蛋白质的疏水基团相互作用),蛋白质污染尤为严重。这会在实际运行中,使膜通量很快下降,同时也降低了腆的使用寿命和处理效果.并且相应增加了处理成本。国内外学者研究了一系列方法以降低膜污染,其中.将现有的聚合物改性以提高膜的亲水性是最主要的方法。

  对于压力驭动膜分离过程,跨膜压差是膜传质的驭动力。当温度、料液浓度一定时,跨膜压差是最主要的影响瞬时膜通最和截留率的因素,而膜通量和截留率则决定了膜的浓缩或渗滤等操作的结果,如平均膜通量、浓缩倍数、目标物质的收串等。

  膜通量随跨膜压差的增大而增加,并且对于料液体系,受到“阂值压力”或称“临界压力”的限制。低于这一阅值压力,为压力控制区,膜通最与跨膜压差呈线性正相关;高于该阔值压力.为传质控制区,膜通量不仅仅受到跨膜压差的影响,还受到溶质在膜表面聚集效应,即浓差极化的影响,膜通量与跨膜压差不再存在线性关系。“阐值压力”是膜分离操作的重要特性.并且对MF和UF特别显著。


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