膜分离过程强精选课件.ppt

《膜分离过程强精选课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《膜分离过程强精选课件.ppt（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于膜分离过程强关于膜分离过程强第一页，本课件共有40页2在膜分离实际应用中，膜的性能随时间而变化，如通量减在膜分离实际应用中，膜的性能随时间而变化，如通量减小，脱除率下降等，这主要是由于浓差极化和膜污染引起小，脱除率下降等，这主要是由于浓差极化和膜污染引起的。的。浓差极化和膜污染是膜反应过程中最重要的两个理论问题。认识和掌握其发生机理，提出降低它们的具体措施，对膜分离过程是十分重要的。第二页，本课件共有40页31.1.微滤和超滤，通量下降非常严重，实际通量通常微滤和超滤，通量下降非常严重，实际通量通常 低于低于纯水通量的纯水通量的5%5%。2.2.对气体分离和全蒸发，通量下降问题则不严重。对

2、气体分离和全蒸发，通量下降问题则不严重。造成通量衰减的原因有许多，如浓差极化、吸附、凝胶造成通量衰减的原因有许多，如浓差极化、吸附、凝胶层的形成及孔的堵塞。所有这些因素都对原料侧通过膜层的形成及孔的堵塞。所有这些因素都对原料侧通过膜的传递增加了新的阻力。发生这些现象的程度取决于膜的传递增加了新的阻力。发生这些现象的程度取决于膜过程的种类及所使用的原料液。过程的种类及所使用的原料液。第三页，本课件共有40页4通常浓差极化是一可逆过程，可改变设计和操作参数来降低和消除。通常浓差极化是一可逆过程，可改变设计和操作参数来降低和消除。膜膜污污染染通通常常是是一一个个不不可可逆逆过过程程，可可用用加加强强

3、预预处处理理等等手手段段来来缓缓解解，一一旦污染，只能靠清洗来恢复部分膜性能。旦污染，只能靠清洗来恢复部分膜性能。第四页，本课件共有40页51.浓差极化概述浓差极化概述在在膜膜分分离离过过程程中中，料料液液中中的的溶溶剂剂在在压压力力驱驱动动下下透透过过膜膜，溶溶质质被被截截留留，于于是是在在膜膜与与本本体体溶溶液液界界面面或或临近膜界面区域浓度越来越高。临近膜界面区域浓度越来越高。在在浓浓度度梯梯度度作作用用下下，溶溶质质由由膜膜面面向向本本体体溶溶液液扩扩散散，形形成成边边界界层层，使使流流体体阻阻力力与与局局部部渗渗透透压压增增加加，从从而导致溶剂通量下降。而导致溶剂通量下降。当当溶溶剂

4、剂向向膜膜面面流流动动（对对流流）时时引引起起溶溶质质现现膜膜面面流流动动速速度度与与浓浓度度梯梯度度使使溶溶质质向向本本体体溶溶液液扩扩散散速速度度达达到到平平衡衡时时，在在膜膜面面附附近近存存在在一一个个稳稳定定的的浓浓度度梯梯度度区区，这这一一区区域域称称为为浓浓差差极极化化边边界界层层，这这一一现现象象称称为为浓浓差差极极化。化。第五页，本课件共有40页6压力驱动膜过程中各种传质阻力示意图压力驱动膜过程中各种传质阻力示意图第六页，本课件共有40页7浓差极化引起的稳态条件下的浓度分布浓差极化引起的稳态条件下的浓度分布第七页，本课件共有40页82.浓差极化的危害浓差极化的危害1.使使膜膜表

5、表面面溶溶质质浓浓度度增增高高，引引起起渗渗透透压压的的增增大大，从从而而减减小传质驱动力小传质驱动力；2.当当膜膜表表面面溶溶质质浓浓度度达达到到其其饱饱和和浓浓度度时时，便便会会在在膜膜表表面面形成沉或凝胶层，形成沉或凝胶层，增加透过阻力增加透过阻力；3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性改变膜的分离特性；4.当当有有机机溶溶质质在在膜膜表表面面达达到到一一定定浓浓度度有有可可能能对对膜膜发发生生溶溶胀胀或恶化膜的性能或恶化膜的性能；5.严严重重的的浓浓差差极极化化导导致致结结晶晶析析出出，阻阻塞塞流流道道，运运行行恶恶化。化。概括地说，就是概括地说，

6、就是分离效果降低，截留率改变，通量下降分离效果降低，截留率改变，通量下降。第八页，本课件共有40页93.减少浓差极化的方法减少浓差极化的方法由由浓浓差差极极化化形形成成原原理理可可知知，减减小小浓浓差差极极化化边边界界层层厚厚度度，提提高高溶溶质质传传质质系系数数，均均可可减减少少浓浓差差极极化化，提高膜的透液速度。方法如下：提高膜的透液速度。方法如下：选择合适的膜组件结构；选择合适的膜组件结构；加入紊流器；加入紊流器；料液横切流向设计；料液横切流向设计；料液脉冲流动；料液脉冲流动；螺旋流；螺旋流；提高流速；提高流速；适当提高进料液温度以降低粘度，增大传质系数。适当提高进料液温度以降低粘度，增

7、大传质系数。第九页，本课件共有40页10增加湍流，减小边界层厚度以减小浓差极化增加湍流，减小边界层厚度以减小浓差极化膜通量加大，浓差极化加大膜通量加大，浓差极化加大膜浓缩加大，浓差极化加大膜浓缩加大，浓差极化加大溶质扩散系数增大，浓差极化减少溶质扩散系数增大，浓差极化减少第十页，本课件共有40页114.膜污染膜污染4.1膜膜污污染染(fouling)是是指指处处理理物物料料中中的的微微粒粒、胶胶体体粒粒子子或或溶溶质质分分子子与与膜膜发发生生物物理理化化学学相相互互作作用用或或因因浓浓度度极极化化使使某某些些溶溶质质在在膜膜表表面面浓浓度度超超过过其其溶溶解解度度及及机机械械作作用用而而引引起

8、起的的在在膜膜表表面面或或膜膜孔孔内内吸吸附附、沉沉积积造造成成膜膜孔孔径径变变小小或或堵堵塞塞，使使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。现象。它它与与浓浓差差极极化化有有内内在在联联系系，尽尽管管很很难难区区别别，但但是是概概念念上上截截然然不不同同。一一旦旦膜膜与与溶溶液液接接触触，膜膜污污染染即即开开始始。即即由由于于膜膜与与溶质之间发生相互作用，产生吸附，开始改变膜的特性。溶质之间发生相互作用，产生吸附，开始改变膜的特性。污污染染也也可可定定义义为为由由于于被被截截留留的的颗颗粒粒、胶胶粒粒、乳乳浊浊液液、悬悬浮浮液液、大大分分子子和和盐盐等等

9、在在膜膜表表面面或或膜膜内内的的(不不)可可逆逆沉沉积积，这这种种沉沉积积包括吸附、堵孔、沉淀、形成滤饼等。包括吸附、堵孔、沉淀、形成滤饼等。第十一页，本课件共有40页12通量随时间变化的趋势。通量随时间变化的趋势。可以从中区别浓差极化和污染可以从中区别浓差极化和污染造成通量持续下降的原因是膜的污染造成通量持续下降的原因是膜的污染第十二页，本课件共有40页13膜受到污染时，主要标志及症状膜受到污染时，主要标志及症状：a)水通量逐步下降（膜通量下降）；水通量逐步下降（膜通量下降）；b)通通过过膜膜的的压压力力和和膜膜两两侧侧的的压压差差逐逐渐渐增增大大（进进料料压压力力和和P逐渐增大）；逐渐增大

10、）；c)膜膜对对溶溶解解于于水水中中物物质质的的透透过过性性逐逐渐渐增增大大（矿矿物物截截留留率率下降）。下降）。污污染染主主要要发发生生在在MF和和UF过过程程中中。这这些些过过程程所所使使用用的多孔膜对污染物有着固有的敏感性。的多孔膜对污染物有着固有的敏感性。对对于于使使用用致致密密膜膜的的渗渗透透汽汽化化和和气气体体分分离离等等，一一般般不发生污染。不发生污染。第十三页，本课件共有40页14污染物种类污染物种类大致可分三类：大致可分三类：A.有有机机物物大大分分子子、生生物物物物质质等等。如如蛋蛋白白质质、脂脂肪肪、碳碳水水化化合合物物、微微生生物物、有有机机胶胶体体及及凝凝胶胶、腐腐质

11、质酸酸、多羟基芳香化合物。多羟基芳香化合物。B.无无机机物物盐盐类类及及无无机机胶胶体体。如如CaSO4、CaCO3、铁铁盐或凝胶、磷酸钙复合物等。盐或凝胶、磷酸钙复合物等。C.颗粒颗粒第十四页，本课件共有40页15反渗透（反渗透（RO）过程中用于描述污染的参数）过程中用于描述污染的参数：淤积指数（淤积指数（SI）堵塞指数（堵塞指数（PI）污染指数（污染指数（FI）或淤积（泥）密度指数（）或淤积（泥）密度指数（SDI）修正污染指数或膜过滤指数（修正污染指数或膜过滤指数（MFI）第十五页，本课件共有40页165.影响膜污染的因素影响膜污染的因素1.粒子或溶质尺寸及形态粒子或溶质尺寸及形态2.溶溶

12、质质与与膜膜的的相相互互作作用用(静静电电作作用用力力、范范德德华华力力、溶溶剂化作用、空间立体作用剂化作用、空间立体作用)3.膜的结构与性质膜的结构与性质4.溶液特性溶液特性(包括盐的种类与浓度、包括盐的种类与浓度、pH值、温度和粘值、温度和粘度等度等)5.膜的物理特性膜的物理特性(包括膜表面粗糙度、孔径分布及孔包括膜表面粗糙度、孔径分布及孔隙率等隙率等)6.操作参数操作参数(包括料液流速、压力和温度等包括料液流速、压力和温度等)第十六页，本课件共有40页171膜的物化性质膜的物化性质1)膜的亲水性和表面张力膜的亲水性和表面张力（溶剂化作用，氢键相互作用）（溶剂化作用，氢键相互作用）亲亲水水

13、性性好好的的膜膜，膜膜表表面面与与水水成成氢氢键键，不不疏疏水水溶溶质质接接近近膜膜表表面面时时，要要打打破破这这一一氢氢键键结结合合，这这需需能能量量，膜膜耐耐污污染染；而而疏疏水水膜膜表表面面无无氢氢键键形形成成，疏疏水水溶溶质质接接近近膜膜表表面面时时，挤挤开开水水是一熵增大过程，易进行，则膜易被污染。是一熵增大过程，易进行，则膜易被污染。2)膜的荷电性（静电作用力）膜的荷电性（静电作用力）有有些些膜膜材材料料有有极极性性基基团团或或可可离离解解基基团团，与与溶溶液液接接触触后后，由由于于溶溶剂剂化化或或离离解解作作用用使使膜膜表表面面带带电电，它它与与溶溶液液中中荷荷电电溶溶质质产产生

14、生相相互互作作用用。当当二二者者所所带带电电量量相相反反时时，则则相相互互吸吸引引，则则膜膜易易被被污污染染；当二者所带电量相同时，则相互排斥，膜表面不易被污染。当二者所带电量相同时，则相互排斥，膜表面不易被污染。第十七页，本课件共有40页183）范德华力：分子间作用力分子间作用力常用常用Hamaker常数表示。常数表示。H H213213、H H1111、H22、H H3333分别为水、溶质、膜的分别为水、溶质、膜的HamakerHamaker常数，常数，常数，常数，若溶质是亲水的，则若溶质是亲水的，则若溶质是亲水的，则若溶质是亲水的，则H H2222 增高，使增高，使增高，使增高，使H H

15、213213降低，即膜和溶质之间的吸引力减弱，较降低，即膜和溶质之间的吸引力减弱，较耐污染及易清洗。耐污染及易清洗。第十八页，本课件共有40页192.膜的结构膜的结构对称结构的膜耐污染不如相同孔径的不对称膜；对称结构的膜耐污染不如相同孔径的不对称膜；两面双皮层的膜耐污染不如相同孔径的单皮层的膜；两面双皮层的膜耐污染不如相同孔径的单皮层的膜；膜孔径分布窄（截留分子量窄）的膜耐污染性好；膜孔径分布窄（截留分子量窄）的膜耐污染性好；表面光滑的膜耐污染性好。表面光滑的膜耐污染性好。3进料的组成和性质进料的组成和性质进料会与膜有相互作用：进料会与膜有相互作用：静静电电作作用用：膜膜表表面面电电荷荷与与溶

16、溶液液中中荷荷电电介介质质相相同同时时，相相互排斥，膜不易被污染；反之则易被污染；互排斥，膜不易被污染；反之则易被污染；范范氏氏压压力力：溶溶质质和和膜膜亲亲水水，则则之之间间吸吸引引力力弱弱，溶溶质质不不易污染膜；易污染膜；其其他他：进进料料浓浓度度，温温度度，pH，离离子子强强度度，溶溶质质分分子子大大小小和和形形状等。状等。第十九页，本课件共有40页206.减少或防止膜污染的方法减少或防止膜污染的方法料料液液预预处处理理(热热处处理理、pH调调节节、离离子子交交换换、加加入入离离子隐蔽剂、预过滤、加入稳定剂子隐蔽剂、预过滤、加入稳定剂)膜膜材材料料的的选选择择(考考虑虑膜膜的的亲亲疏疏水

17、水性性、荷荷电电性性。亲亲水水性性膜膜及及膜膜材材料料电电荷荷与与溶溶质质电电荷荷相相同同的的膜膜较较耐耐污污染染；对对膜表面进行改性膜表面进行改性)膜膜孔孔径径或或截截留留分分子子量量的的选选择择(通通过过实实验验选选择择最最佳佳孔孔径的膜径的膜)膜结构选择膜结构选择（不对称结构膜较耐污染）（不对称结构膜较耐污染）组件结构选择组件结构选择第二十页，本课件共有40页21溶溶液液pH控控制制(分分离离、浓浓缩缩蛋蛋白白质质、酶酶时时，一一般般把把pH调调至至远远离离其其等等电电点点，使使其其溶溶解解度度增增加加，并并带带电荷电荷)溶液中盐浓度的控制溶液中盐浓度的控制(以改变溶液的离子强度以改变溶

18、液的离子强度)溶液温度的控制溶液温度的控制溶溶质质浓浓度度，料料液液流流速速与与压压力力的的控控制制(用用UF技技术术分分离离/浓浓缩缩蛋蛋白白质质或或其其他他大大分分子子溶溶质质时时，要要选选择择合合适适压压力力与与料料液液流流速速，避避免免“凝凝胶胶层层”形形成成，可可得得到到膜膜的的最最佳透水率佳透水率)第二十一页，本课件共有40页22物理改性物理改性物理改性物理改性 增增增增加加加加膜膜膜膜表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度以以以以强强强强化化化化膜膜膜膜表表表表面面面面附附附附近近近近流流流流体体体体湍湍湍湍流流流流程程程程度度度度的方法的方法的方法的方法 亲水性溶剂处理膜表面

19、，减小膜面对溶质的吸附亲水性溶剂处理膜表面，减小膜面对溶质的吸附亲水性溶剂处理膜表面，减小膜面对溶质的吸附亲水性溶剂处理膜表面，减小膜面对溶质的吸附 化学改性化学改性化学改性化学改性 有机物接枝膜改性有机物接枝膜改性有机物接枝膜改性有机物接枝膜改性 等离子聚合法等离子聚合法等离子聚合法等离子聚合法 有机物嵌段共聚膜改性有机物嵌段共聚膜改性有机物嵌段共聚膜改性有机物嵌段共聚膜改性 离子移变凝胶膜离子移变凝胶膜离子移变凝胶膜离子移变凝胶膜 共混复合改性共混复合改性共混复合改性共混复合改性 溶剂化溶剂化溶剂化溶剂化 对膜材料的改性对膜材料的改性对膜材料的改性对膜材料的改性第二十二页，本课件共有40页

20、237.膜的清洗与再生膜的清洗与再生在在任任何何膜膜分分离离技技术术应应用用中中，尽尽管管选选择择了了较较合合适适的的膜膜和和适适宜宜的的操操作作条条件件，在在长长期期运运行行中中，膜膜的的透透水水量量随随运运行行时时间间增增长长而而下下降降现现象象，即即膜膜污污染染问问题题必必然然产产生生。因因此此，必必须须采采取取一一定定的的清清洗洗方方法法,使使膜膜面面或或膜膜孔孔内内污污染染物物去去除除，达达到到透透水水量量恢恢复复，延延长长膜膜寿寿命命的的目目的。的。要要考虑的因素考虑的因素有：膜的物化特性、污染物特性有：膜的物化特性、污染物特性膜的膜的清洗频率清洗频率可以通过过程的优化来确定。可以

21、通过过程的优化来确定。清清洗洗方方法法分分成成：水水力力学学清清洗洗、机机械械清清洗洗、化化学学清清洗、电清洗。洗、电清洗。第二十三页，本课件共有40页24物理清洗物理清洗物理清洗物理清洗 等压冲洗等压冲洗等压冲洗等压冲洗 静置浸泡加水力反冲洗静置浸泡加水力反冲洗静置浸泡加水力反冲洗静置浸泡加水力反冲洗 气气气气-液脉冲液脉冲液脉冲液脉冲 机械刮除机械刮除机械刮除机械刮除（包括海绵球机械擦洗）（包括海绵球机械擦洗）（包括海绵球机械擦洗）（包括海绵球机械擦洗）电泳法电泳法电泳法电泳法 超声波清洗超声波清洗超声波清洗超声波清洗第二十四页，本课件共有40页25水水力力学学清清洗洗主主要要是是反反洗洗

22、，只只适适应应于于MF膜膜和和疏疏松松的的UF膜膜，即即以以一一定定频频率率交交替替加加压压、减减压压和和改改变变流流向向。经经过过一一段段时时间间后后，渗渗透透物物反反向向流流回回原原料料侧侧以以除除去去膜膜内内或或膜膜表表面面上的污染层。上的污染层。反洗原理反洗原理第二十五页，本课件共有40页26在有和无反洗两种情况下在有和无反洗两种情况下MF过程过程通量随时间变化趋势示意图通量随时间变化趋势示意图第二十六页，本课件共有40页27机机械械清清洗洗适适用用于于MF/UF管管式式系系统统。即即在在管管状状膜膜组组件件内内放放一一些些海海绵绵球球，海海绵绵球球的的直直径径要要比比膜膜管管的的直直

23、径径略略大大些些，在在管管内内用用水水力力让让海海绵绵球球流流经经膜膜表表面面，对对膜膜表表面面的的污污染染物物进进行行强强制制性性的的去去除除。该该法法对对软软质质垢垢去去除特别有效。除特别有效。化化学学清清洗洗这这是是减减少少膜膜污污染染的的最最重重要要方方法法，也也是是国国内内外外膜膜应应用用研研究究中中的的一一个个热热点点，已已有有大大量量的的清清洗洗剂剂配配方方专专利利发发表表。可可采采取取的的化化学学试试剂剂很很多多，即即可可单单独独使使用用，也可以组合使用。也可以组合使用。第二十七页，本课件共有40页28膜清洗剂所用化学试剂膜清洗剂所用化学试剂酸酸（较强的如（较强的如H3PO4，

24、较弱的如乳酸、柠檬酸等），较弱的如乳酸、柠檬酸等）碱碱（NaOH、KOH）表面活性剂表面活性剂（碱性、非离子型）（碱性、非离子型）酶酶（蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶等）（蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶等）络合剂络合剂（EDTA、聚丙烯酸酯、六偏磷酸钠）、聚丙烯酸酯、六偏磷酸钠）消毒剂消毒剂（H2O2、NaOCl）蒸汽和气体（环氧乙烷）消毒蒸汽和气体（环氧乙烷）消毒第二十八页，本课件共有40页29常见的污染物及其清洗方法常见的污染物及其清洗方法用途用途配配 方方去无机物去无机物污染物污染物2%柠檬酸柠檬酸+0.1%TRITONx-100+97.9%RO水水,氨水调节氨水调节pH至至3;2%柠檬酸柠檬酸+2

25、%EDTA钠钠+96%RO水水,氨水调节氨水调节pH至至4;2%三聚磷酸钠三聚磷酸钠+0.1%TRITONx-100+2%EDTA钠钠+95.9%RO水水,硫酸调节硫酸调节pH至至7.5;盐酸或柠檬酸调节盐酸或柠檬酸调节RO水水pH至至4去有机物去有机物污染物污染物1%加酶洗涤剂水溶液加酶洗涤剂水溶液;30%H2O20.5L+去离子水去离子水12L去细菌去细菌/微微生物生物次氯酸钠溶液次氯酸钠溶液510mg/L,用硫酸调节用硫酸调节pH至至56(芳香聚酰胺膜则用芳香聚酰胺膜则用1%甲醛溶液甲醛溶液);1%2%H2O2溶液溶液去浓厚去浓厚胶体胶体高浓度盐水高浓度盐水;含酶清洗剂含酶清洗剂第二十九

26、页，本课件共有40页30对对于于一一些些常常用用的的高高分分子子膜膜，根根据据其其使使用用界界限限，往往往往使使用用多种化学清洗剂，常见的实施过程举例如下：多种化学清洗剂，常见的实施过程举例如下：对对于于醋醋酸酸纤纤维维素素膜膜(pH2.58.5,50)，其其化化学学清清洗洗过过程程为为：水水漂漂洗洗酶酶清清洗洗剂剂(P3-ultrasil53,1%,6090min)室室温温水水洗洗酸酸洗洗(P3-ultrasil75,0.3%,20min)室室温温水水洗洗过过醋酸杀菌醋酸杀菌(P3-oxoniaaktiv,0.3%,20min)室温水洗。室温水洗。对对于于聚聚砜砜膜膜(pH113,50)，其

27、其化化学学清清洗洗过过程程为为：水水漂漂洗洗碱碱洗洗(P3-ultrasil11,0.5%1%,30min)室室温温水水洗洗酸酸洗洗(P3-ultrasil75,0.5%,20min)室室温温水水洗洗次次氯氯酸酸杀杀菌菌(P3-ultrasil25,1%,20min)或或过过醋醋酸酸杀杀菌菌(P3-oxoniaaktiv,0.3%,20min)室温水洗。室温水洗。第三十页，本课件共有40页31对对于于聚聚丙丙烯烯腈腈膜膜(pH21,50)，其其化化学学清清洗洗过过程程为为：水水漂漂洗洗弱弱碱碱洗洗(P3-ultrasil30,1%,30min或或P3-ultrasil10,1%,30min)室

28、室 温温 水水 洗洗 酸酸 洗洗(P3-ultrasil 75,0.3%,20min)室室温温水水洗洗酸酸洗洗(P3-ultrasil75,0.5%,20min)室室温温水水洗洗次次氯氯酸酸杀杀菌菌(P3-ultrasil25,1%,20min)室室温温水洗。水洗。对对于于聚聚酰酰胺胺膜膜(pH112,50)，其其化化学学清清洗洗过过程程为为：水水漂漂洗洗弱弱碱碱洗洗(P3-ultrasil 30,1%,30min或或P3-ultrasil 10,1%,30min)室室 温温 水水 洗洗 酸酸 洗洗(P3-ultrasil 75,0.5%,20min)室室温温水水洗洗焦焦硫硫酸酸盐盐杀杀菌菌(

29、P3-ultrasil200,0.5%,隔液浸泡隔液浸泡)室温水洗。室温水洗。第三十一页，本课件共有40页32电电清清洗洗这这是是一一种种十十分分特特殊殊的的清清洗洗方方法法。在在膜膜上上施施加加电电场场，则则带带电电粒粒子子或或分分子子将将沿沿电电场场方方向向迁迁移移，通通过过在在一一定定时时间间间间隔隔内内施施加加电电场场且且在在不不必必中中断断操操作作的的情情况况下下，从从界界面面上上除除去去粒粒子子或或分分子子，这这种种方方法法的的缺缺点点是是需需使使用用导导电电膜膜及及安安装装有有电电极极的的特特殊殊膜膜器器，对对膜膜和装置的要求较高。和装置的要求较高。第三十二页，本课件共有40页3

30、3膜灭菌的一般程序膜灭菌的一般程序第三十三页，本课件共有40页34RO膜的贮存膜的贮存膜膜的的贮贮存存目目标标是是防防止止微微生生物物在在膜膜面面上上繁繁殖殖及及破破坏坏，防防止止膜的水解、冻结和膜的收缩变形。膜的水解、冻结和膜的收缩变形。干干法法贮贮存存膜膜的的干干化化通通常常是是先先采采用用湿湿膜膜脱脱水水剂剂进进行行湿湿膜膜的的脱脱水水处处理理，然然后后再再干干燥燥。脱脱水水剂剂的的主主要要成成分分是是甘甘油油等等多元醇、表面活性剂和杀菌剂等。多元醇、表面活性剂和杀菌剂等。湿湿法法贮贮存存对对于于醋醋酸酸纤纤维维素素膜膜而而言言，0.5%的的甲甲醛醛水水溶溶液液、5%的的食食盐盐水水和和

31、醋醋酸酸的的混混合合液液，0.1%有有硫硫酸酸铜铜水水溶溶液液以以及及醋醋酸酸醋醋酸酸钠钠混混合合水水溶溶液液等等为为常常用用的的保保存存液液。为为了了防防止止膜膜的的冻冻结结，可可以以在在保保存存液液中中加加入入适适量量甘甘油油，调调节节保保存存液液的的pH值值4.55；对对于于芳芳香香聚聚酰酰胺胺类类膜膜，参参照照CA膜膜，但但一一定定要保证贮存液中没有游离氯。要保证贮存液中没有游离氯。第三十四页，本课件共有40页35NF膜的贮存膜的贮存无无论论对对于于醋醋酸酸纤纤维维素素膜膜还还是是芳芳香香聚聚酰酰胺胺膜膜都都要要防防止止膜膜的的水水解解。CA膜膜的的两两个个主主要要因因素素是是温温度度

32、和和pH值值；对对于于PA膜膜则是则是pH值和水中游离氯的含量。值和水中游离氯的含量。干干法法贮贮存存为为防防止止膜膜在在干干燥燥时时收收缩缩变变形形，一一般般需需进进行行脱脱水水处处理理，干干燥燥的的膜膜有有制制作作膜膜组组件件粘粘接接密密封封时时，要要比比湿湿膜膜容容易易得得多多。脱脱水水剂剂的的主主要要成成分分是是甘甘油油等等多多元元醇醇、表表面面活活性性剂剂、杀杀菌菌剂剂等等，为为解解决决干干膜膜发发脆脆问问题题，可可加加入入甘甘油油或或乙乙二醇处理。二醇处理。湿湿法法贮贮存存配配方方之之一一：20%甘甘油油、0.0%甲甲醛醛水水溶溶液液，并并用酸调节适宜的用酸调节适宜的pH值。值。第

33、三十五页，本课件共有40页36UF/MF膜的保存膜的保存湿湿膜膜保保存存保保存存湿湿态态膜膜最最根根本本的的一一点点就就是是要要始始终终让让膜膜面面附附有有保保存存液液，呈呈湿湿润润状状态态。配配方方之之一一：水水:甘甘油油:甲甲醛醛(或或硫硫酸酸铜铜)=79.5:20:0.5，还还要要注注意意溶溶液液的的pH值值。CA膜膜保保存存温度为温度为540pH=4.55，非醋酸纤维素膜可放宽一些。，非醋酸纤维素膜可放宽一些。干干法法保保存存对对于于醋醋酸酸纤纤维维素素膜膜可可用用50%的的甘甘油油水水溶溶液液或或0.1%的的十十二二烷烷基基磺磺酸酸钠钠(SDS)水水溶溶液液浸浸渍渍1h，然然后后进进

34、行行干干燥燥处处理理；对对于于聚聚砜砜膜膜可可用用0.2%SDS溶溶液液浸浸泡泡56d，在在湿湿度度88%干干燥燥；对对聚聚砜砜酰酰胺胺膜膜用用10%甘甘油油、磺磺化化油油、聚聚乙乙二醇等溶液作为脱水剂，在室温下干燥。二醇等溶液作为脱水剂，在室温下干燥。第三十六页，本课件共有40页37二二现有膜分离过程强化技术现有膜分离过程强化技术1.原原料料预预处处理理：在在原原料料液液过过滤滤前前向向其其中中加加入入一一种种或或几几种种物物质质，使使原原料料液液的的性性质质或或溶溶质质的的特特性性发发生生变变化化，以以脱脱除除一一些些与与膜膜相相互互作作用用的的物物质质，从从而而提提高高过过滤滤量量。包包

35、括括：热热处处理理、调调pH值值、加加配配合合剂剂、氯氯化化、活活性性炭炭吸吸附附、化化学学净净化化、预预微微滤滤和和预预超超滤滤等等。第三十七页，本课件共有40页382.膜清洗：物理清洗、化学清洗、生物清洗。膜清洗：物理清洗、化学清洗、生物清洗。物理清洗物理清洗是利用高流速的水或空气和水的混是利用高流速的水或空气和水的混合体冲洗膜表面具有不引入新污染物、清洗步合体冲洗膜表面具有不引入新污染物、清洗步骤简单等特点，但是该法仅对污染初期的膜有骤简单等特点，但是该法仅对污染初期的膜有效，清洗效果不能持久。效，清洗效果不能持久。化学清洗化学清洗是在水流中加入某种合适的化学药剂，是在水流中加入某种合适

36、的化学药剂，连续循环清洗，能清洁复合污垢，迅速恢复膜连续循环清洗，能清洁复合污垢，迅速恢复膜通量，但是连续冲洗会造成膜劣化。通量，但是连续冲洗会造成膜劣化。生物清洗生物清洗是借助微生物、酶等生物活性剂的生是借助微生物、酶等生物活性剂的生物活动去除膜表面及膜内部污染物。物活动去除膜表面及膜内部污染物。第三十八页，本课件共有40页39清洗方法：水力学清洗、填料法机械清洗、化学清洗、清洗方法：水力学清洗、填料法机械清洗、化学清洗、生物清洗、电清洗生物清洗、电清洗。电清洗电清洗：在膜上施加电厂，带电的离子或分子将沿着：在膜上施加电厂，带电的离子或分子将沿着电场方向移动。电场方向移动。清洗方法的选择取决于膜的结构，膜种类和耐化清洗方法的选择取决于膜的结构，膜种类和耐化学试剂能力以及污染物的种类。学试剂能力以及污染物的种类。第三十九页，本课件共有40页02.03.2023感感谢谢大大家家观观看看第四十页，本课件共有40页