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超滤有哪些影响因素?

影响超滤的因素主要有以下九个。


(1)原水水质超滤膜对浊度、总铁、总锰以及细菌都有很好的处理效果。但原水中的高分子有机物和部分无机污染物可能会在膜表面形成致密的污染层而导致透水率下降,即便反洗也很难使其剥离。因此超滤工艺中需要对原水中的高分子有机物和部分无机污染物进行预处理,否则便会造成不可避免的膜污染。


(2)透水率:透水率如果设定得过高,冬季原水得黏性系数增大,如果流速还过小,便会引起胶体以及高分子物质向膜表面沉降速率增大,从而导致膜两侧压差剧增,化学洗涤的次数也明显增多。因此,在超滤膜的操作过程中,应根据季节、水温的变化调节透水率和膜表面流速,这样才能使膜的处理能力得到最大限度的发挥,从而做到经济、平稳地运行。


(3)原水中的高分子有机物:原水中如果高分子有机物较多,则大多数高分子物质会被膜截留,而透过水中主要是含低分子质量的分子。被截留的高分子腐殖物质,一部分附着在膜表面上使负荷逐渐增大,进入冬季时还会造成膜两侧压差急剧增高。


(4)无机物的影响引起膜两侧压差增大的原因除了有机污染物以外,还有无机污染物的影响,进水中的Mn、Fe、Si、Ca、Cu、Zn等无机元素都可能导致膜污染。


(5)化学洗涤次数: 如果化学洗涤次数不够,膜上的附着物会逐渐累积并长时间地压缩,从而形成致密压缩滤饼,而化学洗涤难以发挥作用,最终引起膜的破裂。在长期运行过程中,透过和反冲过程处于平衡状态时,虽然膜表面的大颗粒、高分子物质没有大量的沉积,但是低分子物质仍在膜的孔内逐渐附着积累,从而导致膜孔内长期附着污染,所以无论膜两侧的压力有无明显变化,根据原水水质定期进行药物洗涤是完全必要的。


(6)料液流速提高料液流速对防止浓差极化、提高设备处理能力有利。但增大压力使工艺过程能耗增加,结果导致费用增大。可在液流通道上设湍流促进材料,或采用振动的膜支撑物,在流道上造成压力差等方法,来改善流动状态,控制浓差极化,从而保证超滤组件的正常运行。


(7)操作压力超滤透过通量与操作压力的关系决定于膜和边界层的性质。在实际操作过程中往往后者控制着超滤透过通量。在用渗透压模型时,膜透过通量与压力成正比,而用凝胶化模型时,膜透过通量与压力无关。此时的透过通量称为临界透过通量。实际中超滤操作应在临界透过通量附近进行,除了克服透过膜的阻力外,还要克服通过膜表面的流体压力损失。


(8)温度: 操作温度主要决定于所处理料液的化学性质、物理性质、生物稳定性,应在膜设备和处理物质允许的最高温度下进行操作,因为高温可以减少料液的黏度,从而增加传质效率,提高透过通量。


(9)操作时间: 随着超滤过程的进行,浓差极化在膜表面上形成了浓缩的凝胶层,使透过通量下降。其透过通量随时间的衰减情况与膜组件的水力特性、料液的性质和膜的特性有关,当超滤运行一段时间后,就需要进行清洗,这段时间称为一个运行周期,运行周期的变化与清洗情况有关。



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