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超滤设备中的浓差极化

  • 时间:2016-10-24
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核心提示:①超滤水处理设备膜分离过程中的一种现象,会降低透水率,是一个可逆过程。是指在超滤过程中,浓差极化由于水透过膜而使膜表面的

    ① 超滤水处理设备膜分离过程中的一种现象,会降低透水率,是一个可逆过程。是指在超滤过程中,浓差极化由于水透过膜而使膜表面的溶质浓度增加,在浓度梯度作用下,溶质与水以相反方向向本体溶液扩散,在达到平衡状态时,膜表面形成一溶质浓度分布边界层,它对水的透过起着阻碍作用。

    ②超滤水处理设备 电流通过电池或电解池时,如整个电极过程为电解质的扩散和对流等过程所控制,则在两极附近的电解质浓度与溶液本体就有差异,使阳极和阴极的电极电位与平衡电极电位发生偏离,这种现象称为“浓差极化”。

    超滤水处理设备浓差极化是指,当水透过膜并截留盐时,在膜表面会形成一个流速非常低的边界层,浓差极化边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高,这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。浓差极化效应如下:

    膜表面上的渗透压比本体溶液中高,从而降低NDP。

    降低水通量(Qw)。

    增加透盐量(Qs)。

    增加难溶盐的浓度,超过其溶度积并结垢。浓差极化因子(β)被定义为膜表面盐浓度(Cs)与本体溶液盐浓度(Cb)的比值:

    超滤水处理设备浓差极化;界层的盐浓度,从而增加Cs;而给水流量的增加会增大膜表面流速,削减边界层的厚度。因此 β 值与产水流量(Qp)成正比,与平均进水流量(Qfavg)成反比:式中:Kp —— 比例常数,其值取决于反渗透系统的构成方式。平均进水流量采用进水量和浓缩液流量的算术平均值,β 值可以进一步表达为膜元件透过液回收率的函数:国外推荐的一级反渗透系统浓差极化因子极限值为1.20,对于一支40英寸长的膜元件来说,大约相当于18 %的回收率。对于双级反渗透系统的第二级,由于其进水含盐量已经显著降低,因此其 β 值可以适当放宽到1.40,在某些情况下可以容忍到1.70。


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