軟化水設(shè)備超濾中的濃差極化現(xiàn)象分析
隨著超濾膜使用時間的增加，膜的通量會逐漸減小，濃差極化現(xiàn)象就是引起這種現(xiàn)象的原因之一，掌握其發(fā)生機(jī)理和降低這種現(xiàn)象發(fā)生的具體措施，對膜分離的過程是十分重要的。今天小編就來向大家介紹一下“濃差極化”。
什么是濃差極化
在壓力驅(qū)動膜過程中，由于料液中水透過膜，而溶質(zhì)被膜阻留，使膜表面上溶質(zhì)的濃度升高。在濃度梯度作用下，溶質(zhì)從膜表面向本體溶液反向擴(kuò)散，形成邊界層，使流體阻力和滲透壓增加，從而導(dǎo)致溶劑透過通量減小。
當(dāng)溶劑向膜表面流動引起的溶質(zhì)流動速度與由濃度梯度引起的溶質(zhì)向本體溶液的擴(kuò)散速率達(dá)到平衡時，在膜表面附近形成一個穩(wěn)定的濃度梯度區(qū)，膜表面濃度C2高于主體溶液濃度C1，這一區(qū)域稱為濃差極化邊界層，這一現(xiàn)象叫濃差極化；C2/C1叫濃差極化度。
濃差極化的危害
1、濃差極化使膜表面溶質(zhì)濃度增高，引起滲透壓的增大，從而減小傳質(zhì)驅(qū)動力。
2、當(dāng)膜表面溶質(zhì)濃度達(dá)到其飽和濃度時，會在膜表面形成沉積或凝膠層，增加透過阻力。
3、膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。
4、當(dāng)有機(jī)溶質(zhì)在膜表面達(dá)到一定濃度時有可能對膜發(fā)生溶脹或溶解，惡化膜的性能。
5、嚴(yán)重的濃差極化導(dǎo)致結(jié)晶析出，阻塞流道，運(yùn)行惡化。
濃差極化防治
主要防治途徑：
1、加強(qiáng)進(jìn)料的預(yù)處理。
2、選擇合適膜組件：組件結(jié)構(gòu)；加入紊流器；料液橫切流向設(shè)計；螺旋流。
3、合理的過程設(shè)計：料液脈沖流動；提高流速。
4、合適的操作參數(shù)的選擇：適當(dāng)提高進(jìn)料液溫度以降低粘度，增大傳質(zhì)系數(shù)等。
超濾膜的濃差極化不僅會使膜通量減小，不及時處理還會引起膜的性能惡化，壽命大大減少，因此做好日常的維護(hù)工作及其重要的。
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