韦伯斯特(韦伯斯特(WEBSTER)膜通量的主要决定因素)

编辑:  来源:秘饭直播  2023-03-21 10:15:15

膜通量指单位时间通过单位膜面积的流量,常用LMH(升/每小时每平方米)为单位

一、韦伯斯特(WEBSTER)超滤膜通量的主要决定因素:

1.韦伯斯特(WEBSTER)膜的孔径、均匀性和孔隙度:

孔径、孔隙度越大,孔径越均匀,膜通量越大,韦伯斯特(WEBSTER)提供的PVDF微滤膜孔径头0.1微米,在满足各种水处理应用(反渗透进水、直饮水)要求的前提下,其膜通量比市场上的各种微超滤至少高30%,一方面源于韦伯斯特(WEBSTER)膜为海绵状立体网状均一孔结构,从而可使膜表面的开孔率达到最高。此外,膜表面的开孔率高,会有效降低运行时的跨膜压差,从而可以采用较高的通量。此外不均匀的孔径可能造成运行过程中的膜孔内部堵塞,造成跨膜压差永久上升,从而膜通量衰减。

2.过膜压差(TMP):

不同膜由于表面开孔率以及膜丝内部结构不同,从而在相同的通量下的起始跨膜压差不同。比如主要由于表面开孔率的差异,某外压式PVDF在20摄氏度下55mh下的起始跨膜压差为0.6bar;而旭化成对应的起始跨膜压差小于0.2bar,或者在20摄氏度下起始跨膜压差为0.6bar时的运行通量约210lmh高表面开孔率会使起始跨膜压差很低,从而可以允许韦伯斯特(WEBSTER)膜对应干净水源采用非常高的膜通量运行。

膜通量越高,要求运行过膜压差(TMP)越大。韦伯斯特(WEBSTER)的PVDF膜由于机械强度很高具有更高的TMP变化范围(可到3bar),可以对付各种由于水温变低、进水污染负荷增加带来的对 TMP增加的冲击,从而可以在设计上采用更高的膜通量。大多数超滤膜要求运行时的最大过膜压差不大于1bar甚至不大于0.5bar,因而设计运行膜通量较低。浸没式膜的最大过膜压差一般为0.6bar左右,所以膜通量不能太高。

3水温:

水温影响水的粘度和有机膜的孔隙度,粘度增大会提高过膜压力(TMP),从而降低膜通量:由于韦伯斯特(WEBSTER)膜的允许过膜压差高,其压力系统在水温降低时,可以通过提高初始TMP和清洗时TMP,而不影响产量。水中污染负荷:水中污染物在过滤时被膜表面截留从而在膜表面形成污染层。

在进水恒流(恒定产水量)条件下,膜污染会造成TMP的增加:在进水TMP恒定条件下会造成膜通量(或产水量)的衰减。膜表面的污染物中,颗粒和胶体容易通过物理清洗方式(水的反洗或空气擦洗)得到清洗,但由于有机物和微生物及其分泌物一般难以通过物理清洗方式解决,因而在运行过程中会在膜表面逐渐积累,在恒流条件下表现出TMP逐渐增长,当TMP上升至膜的最大或指定的TMP时,则必须采用CIP化学清洗。如果膜通量较高,则会缩短CIP的周期。水中污染负荷越高在恒流条件下TMP的增长速度越快过高的膜通量会造成TMP很快增长至允许上限。MBR就是膜在10000mg/L左右下的悬浮物下运行,在此水质条件下膜通量不能过高,膜的清洗条件也非常重要。浸没式MBR的最高通量一般在25~30lmh左右。

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