水處理超濾膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)及分類(lèi)闡述

超濾技術(shù)是一種以壓力差為推動(dòng)力，利用膜的透過(guò)性能，達(dá)到分離水中離子、分子以及某種微粒為目的的膜分離技術(shù)。水處理超濾膜的孔徑范圍大致在 0.005~1 微米之間，填補(bǔ)了微濾和納濾之間空隙。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出超濾過(guò)程實(shí)際上同時(shí)存在三方面的情形：

1.溶質(zhì)在膜表面以及微孔壁內(nèi)產(chǎn)生吸附 。

2.溶質(zhì)的粒徑大小與膜孔徑相仿，溶質(zhì)在孔中停留，引起堵塞。

3.溶質(zhì)的粒徑大于膜孔徑，溶質(zhì)在膜表面被機(jī)械截留，實(shí)現(xiàn)篩分。

超濾過(guò)程一般有兩種方式:終端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾。對(duì)濁度較低、水質(zhì)較好的原水，一般采用終端過(guò)濾，這樣可以大大降低工藝的能耗;

對(duì)于濁度較高、污染較為嚴(yán)重的水，就采用錯(cuò)流過(guò)濾，這樣可以避免大量的污染物累積在膜的表面，造成膜的污染，降低過(guò)濾性能。

超濾膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和種類(lèi)

超濾膜的橫截面具有不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。它一般是由一層厚度<1 微米，起到篩分作用的致密層和一層厚度較大(通常為 125 微米)、具有海綿狀或指狀多孔結(jié)構(gòu)的支撐層組成。目前，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中常用的膜組件主要有:管式、板框式、卷式和中空纖維式等幾種。中空纖維膜又有內(nèi)壓膜(致密層在內(nèi))、外壓膜(致密層在外)和雙向膜(內(nèi)外都有致密層)三種結(jié)構(gòu)?？偟膩?lái)說(shuō)，還是存在膜品種少、膜孔徑分布較寬和性能不穩(wěn)定等缺陷。

超濾膜對(duì)有機(jī)物的去除效果及影響因素

超濾膜的截留分子量范圍一般為 5000~10000ODalton，天然水體中有相當(dāng)大一部分溶解性有機(jī)物的分子量低于該范圍，導(dǎo)致超濾膜對(duì)其攔截效果很差。事實(shí)上，天然水中這一類(lèi)的低分子溶解性有機(jī)物所占的比例往往較大。

超濾膜對(duì)有機(jī)物的去除，不同情況下差異很大。有學(xué)者用切割分子量為 10 萬(wàn) Dalton 的中空纖維超濾膜對(duì) 20 種不同的原水進(jìn)行過(guò)濾，TOC 平均去除率為 18%，UV25 的平均去除率為 28%。同樣為去除水中的 TOC，Laine 等人用終端過(guò)濾的方式處理地表水，超濾膜對(duì) TOC 的去除率在 42%左右。所以，尋找合適的方式盡可能地減少這種差異，提高超濾膜的處理效率是關(guān)鍵。從膜方面著手，就是尋找新的膜材料或者對(duì)膜進(jìn)行改性;從處理工藝方面著手，就是尋找合適的處理工藝與超濾膜相組合，從而達(dá)到優(yōu)化處理的效果。

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