超聲波在線監(jiān)測卷式反滲透膜硫酸鈣污染.pdf

1、膜污染是制約膜分離技術特別是反滲透膜發(fā)展的關鍵問題。膜污染影響膜運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，甚至會縮短膜的使用壽命。導致膜過度污染和提前廢棄的重要因素是由于缺乏膜污染的早期預警以及阻垢劑、清洗劑等抗污染藥劑的在線評價。本文發(fā)展一種超聲時域反射技術無損在線監(jiān)測卷式反滲透膜污染，旨在為膜污染控制和清洗提供一種量化手段。
　　 首先以2g/L的硫酸鈣溶液為進料液對反滲透膜分離系統(tǒng)進行污染，采用高頻聚焦探頭對卷式膜元件進行實時在線監(jiān)測。實驗結

2、果表明，超聲波能夠穿透壓力容器而進入膜元件的多層膜結構，超聲信號隨著膜的污染發(fā)生著有序的變化。建立信號擬合與聲強計算模型對超聲反射信號進行處理可得到各信號對應的聲強值。隨著膜的污染，聲強不斷減小，隨后聲強有所回升，這與膜上污染層發(fā)生數(shù)量和結構變化有關。此外，對超聲信號的分段分析結果表明，膜污染在徑向上是一個由里而外的沉積過程。
　　 進一步考察了超聲技術分辨不同程度的膜污染狀況。結果表明不同濃度進料液造成的膜污染速度不同，超聲聲

3、強在污染后期的增強與高濃度進料液污染實驗中污染物在膜表面的數(shù)量和結構變化有關。利用離散方程計算聲強的結果表明使用離散方程進行信號分析在一定誤差范圍內是一種有效的并且更加便捷的信號處理方法。
　　 最后，采用多探頭同時監(jiān)測卷式反滲透膜污染。發(fā)現(xiàn)膜污染在軸向上更易沉積于膜組件距離出水口較近位置的膜表面，這與膜表面污染物重量分析結果相同。在膜清洗實驗中，隨著膜表面污染物的去除和通量的恢復，超聲信號同時也發(fā)生了相應的變化。結果表明，超聲