当前位置:文档之家 > 操作条件对死端微滤膜通量的影响_温度_压力_浓度的影响

操作条件对死端微滤膜通量的影响_温度_压力_浓度的影响

文章编号:1007-8924(2006)01-0026-05

操作条件对死端微滤膜通量的影响

温度、压力、浓度的影响

王 湛* 张新妙 武文娟

(北京工业大学环境与能源工程学院应用化学研究所,北京100022)

摘 要:采用标准孔径为0.1 m 的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)微滤膜和0.2 m 的PTFE(聚四氟乙烯)膜,研究了温度、压力、浓度等操作条件对BSA 溶液死端微滤膜通量的影响.实验表明,温度、压力和浓度对微滤膜通量有重要影响,通量随温度升高而增大;随浓度的增大而减

小;当压力上升到0.14M Pa 时,通量将不随压力变化,达到极限通量.在实验范围内(0 04~0.16M Pa,18~30 ),对于去离子水,通量和温度成良好的线性关系,通量随温度、压力的变化关系分别为ln(J /J )w =-0.0219T -13.993和ln(J / p )w =-1.9584 p +5.2834;对于BSA 溶液,则在0 04~0.14M Pa,20~30 范围内,通量随温度、压力的变化关系分别为J E /J T =ln(-0.0045T 2+0.2309T )和ln(J / p )=-3.5767 p +4.6277.溶液浓度增大,稳态通量下降;当溶液浓度达到一定值时,由于滤饼层厚度趋向平衡厚度,稳态通量将近似恒定.关键词:微滤;死端;通量;操作条件;优化中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 微滤是应用最早也是目前应用最普遍、总销售额最大的一项膜技术.在微滤过程中,由于膜种类、材料和流体动力学等因素的影响,会导致膜污染,它将引起通量降低和截留率改变[1]

.因此,研究温度、压力、浓度等操作条件与膜通量的变化规律并使其最优化是减小膜污染、提高膜通量的关键技术之一.此外,高分子聚合物膜自身对温度的敏感性[2]

也使

得对温度的研究具有重要的实际意义.

M attheus 等[2]和M ohammadi 等[3]在研究海水反渗透过程中进料液温度对膜通量的影响时发现,压力和通量呈良好的正比线性关系,当温度从20 升到40 时,渗透通量增长高达60%,但膜污染也随温度升高而加剧.此外,Konstantinos 等[4]发现,当温度从26 到60 时,西红柿汁的渗透通量增长了64%.这都可归结于温度的升高导致的流体黏度降低,扩散系数增大[5].

目前,对于微滤膜过程中温度对微滤膜污染和

通量的研究甚少,因此,本文主要研究了温度、压力和浓度等对微滤膜通量和膜污染的影响,以期得到优化的操作条件.

1 材料、装置和方法

1.1 材料

实验中所用的标准孔径为0.1 m 的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)微滤膜和0.2 m 的PT FE(聚四氟乙烯)微滤膜分别从北京安得膜分离公司和北京化大黎明膜材料厂购买;牛血清白蛋白(BSA)为北京双旋微生物培养基制品厂制品.
实验前,PVDF 膜被浸泡在去离子水里24h;PT FE 膜在常温蒸馏水中浸泡12h.

实验中所用的标准孔径为0.1 m 的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)微滤膜和0.2 m 的PT FE(聚四氟乙烯)微滤膜分别从北京安得膜分离公司和北京化大黎明膜材料厂购买;牛血清白蛋白(BSA)为北京双旋微生物培养基制品厂制品.实验前,PVDF 膜被浸泡在去离子水里24h;PT FE 膜在常温蒸馏水中浸泡12h.

1.2 溶液的制备

1.2.1 磷酸盐(PBS)缓冲溶液的制备 将0.03mol/L Na 2H PO 4!12H 2O 和0.03mol/L KH 2PO 4溶解在1000mL 经预过滤过的去离子水里,制成磷酸

收稿日期:2004-05-17;修改稿收到日期:2005-03-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(20276003)

作者简介:王 湛(1966-),男,河南新安人,博士,副教授,从事传质分离.*通讯联系人∀wangzh@http://www.doczj.com/doc/70bad1b851e79b89680226e8.html #

第26卷 第1期膜 科 学 与 技 术

Vol.26 No.1

2006年2月M EM BRAN E SCI EN CE AN D T ECHNOL OGY F eb.2006

操作条件对死端微滤膜通量的影响--温度、压力、浓度的影响

操作条件对死端微滤膜通量的影响--温度压力浓度的影响 - 采用标准孔径为0.1 μm的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)微滤膜和0.2 μm的PTFE(聚四氟乙烯)膜,研究了...

操作条件对死端微滤膜通量的影响——温度、压力、浓度的影响

操作条件对死端微滤膜通量的影响——温度压力浓度的影响 - 维普资讯 第2 6卷第1期 200 6年 2月 膜 科 学 与 ...

死端过滤与错流过滤

死端过滤和错流过滤是微滤膜过滤和超滤膜过滤运行过程中采用的两种操作方式, 其示意图 见图 5—10。 死端(dead—end)过滤是将原水置于膜的上游,在压力差的...