動態(tài)膜的形成機(jī)理與應(yīng)用研究.pdf

1、動態(tài)膜技術(shù)是一種新型膜技術(shù)，動態(tài)膜過濾擁有高抗膜污染能力、低能耗、高通量和高截留率等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)涂動態(tài)膜涂膜的工藝條件對動態(tài)膜的形成與特性起到至關(guān)重要的影響，為了系統(tǒng)地闡釋動態(tài)膜的結(jié)構(gòu)特征與污染物去除機(jī)理，有必要對動態(tài)膜形成機(jī)理進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究。
　　本文采用具有中試規(guī)模的微濾實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了以硅藻土為原料的預(yù)涂動態(tài)膜涂膜實(shí)驗(yàn)，并對形成的動態(tài)膜特性進(jìn)行了研究。通過對膜組件中顆粒的力和力矩平衡分析建立了動態(tài)膜的形成模型，得出了沉積顆

2、粒粒徑隨動態(tài)膜厚度的變化關(guān)系并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。最后將動態(tài)膜技術(shù)應(yīng)用于化銑槽液回用流程中的固液分離環(huán)節(jié)，使經(jīng)過處理后的化銑槽液滿足回用標(biāo)準(zhǔn)。
　　(1)利用中試實(shí)驗(yàn)平臺，以孔徑1μm的聚酯纖維管式膜為基膜，硅藻土為原料，進(jìn)行了預(yù)涂動態(tài)膜的涂膜實(shí)驗(yàn)?？疾炝送磕ぴ弦毫髁?、涂膜壓差和涂膜液濃度等工藝參數(shù)對預(yù)涂動態(tài)膜涂膜效果的影響，確定了最佳的工藝操作參數(shù)。綜合考慮涂膜效率、涂膜均勻程度以及處理酵母菌懸濁液的濁度去除率與通量恢復(fù)率等因素

3、，當(dāng)涂膜液流量為4m3·h-1，涂膜壓差為0.10MPa，涂膜液濃度為1.0g· L-1時，得到的動態(tài)膜性能最優(yōu)。
　　(2)分別以體積加權(quán)平均徑為46.71μm和38.32μm的硅藻土為涂膜原料，對預(yù)涂動態(tài)膜涂膜過程的顆粒進(jìn)行力和力矩平衡分析:在徑向方向上建立顆粒沉積模型;軸向方向上建立顆粒滾動模型。對不同粒度分布的硅藻土顆粒進(jìn)行模擬與實(shí)驗(yàn)研究，得出預(yù)涂膜顆粒的粒度分布隨動態(tài)膜厚度的變化關(guān)系。結(jié)果表明，隨著動態(tài)膜厚度的增加，可沉

4、積顆粒的體積加權(quán)平均徑減小，同時粒徑分布范圍變窄。涂膜顆粒的體積加權(quán)平均徑越大，所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)膜污染指數(shù)越小，可形成的動態(tài)膜厚度越大。理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，證明了動態(tài)膜形成模型是準(zhǔn)確可信的。
　　(3)利用動態(tài)膜處理含Al(OH)3顆粒的懸濁液，考察了不同操作條件對處理效果的影響，確定跨膜壓差為影響動態(tài)膜效率的最主要因素。用動態(tài)膜技術(shù)處理化銑槽液回用流程中產(chǎn)生的懸濁液，使用3mm厚的動態(tài)膜，在進(jìn)料流量為4m3· h-1，跨膜