管式膜液固兩相流清洗系統(tǒng)的研究.pdf

1、膜分離技術(shù)中的濃差極化和膜污染在某些方面限制了膜的應(yīng)用和發(fā)展.該課題的目的在于用海綿橡膠球?qū)ξ廴镜墓苁侥みM(jìn)行清洗,以解決一些傳統(tǒng)的清洗方法所不能解決的問(wèn)題.首先,以硅橡膠為主要原料合成生產(chǎn)了海綿橡膠球;另外,以聚偏氟乙烯(PVDF)為主要原料用管式膜一體化技術(shù)生產(chǎn)了管式膜,并通過(guò)自行設(shè)計(jì)的檢漏裝置對(duì)管式膜進(jìn)行檢測(cè).接著,研制了固液兩相清洗系統(tǒng),其中射流器、分球漏斗、管式膜支架是比較關(guān)鍵的幾個(gè)部分.其次,在膜領(lǐng)域首次提出了固液兩相流體的"

2、混流"研究方法.利用"混流"模型,建立了兩相流體的剪應(yīng)力模型、固體顆粒與垢層的碰撞模型和固體顆粒的運(yùn)動(dòng)速度模型;通過(guò)計(jì)算和理論分析,系統(tǒng)地考察了操作參數(shù)、顆粒物性、顆粒體積分率等對(duì)固液兩相流剪應(yīng)力、顆粒對(duì)垢層的碰撞力、顆粒與垢層的最大接觸時(shí)間和最大接觸面積的影響.第三,通過(guò)分別測(cè)量原始樣品、污染樣品和海綿橡膠球清洗樣品的水通量和截留率,發(fā)現(xiàn)三種類型的樣品的通量和截留率趨勢(shì)相同.而且,具體的討論了海綿橡膠球在不同壓力、海綿橡膠球數(shù)目、直徑

3、和料液的濃度等條件下對(duì)水通量的影響.為了進(jìn)一步研究固液兩相清洗系統(tǒng),與傳統(tǒng)的大量水沖洗法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)前者的恢復(fù)率較后者高出10個(gè)百分點(diǎn)左右.并且通過(guò)測(cè)定各個(gè)樣品對(duì)卵清蛋白的截留率表明海綿橡膠球清洗并沒(méi)有造成管式膜的破損.第四,采用X射線光電子能譜(XPS)技術(shù)分析了可溶性淀粉在聚偏氟乙烯膜表面的吸附,并將XPS技術(shù)與電子顯微鏡技術(shù)相結(jié)合,對(duì)原始樣品、污染樣品和海綿橡膠球清洗樣品進(jìn)行了測(cè)試和分析.通過(guò)對(duì)C元素和O元素的XPS譜線解疊分