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[200]二,膜材料:
所以上述过程中使用的过滤膜的材料都是经过结构优化的热塑性高聚物或特定无机材料。
1,微过滤膜:适合做的高聚物材料包括尼龙,纤维素酯类,聚偏氟乙稀,聚四氟乙稀和聚砜等热塑性膜。陶瓷和金属上也可加工出微过滤范围的孔径。
2,超滤膜:由聚砜,聚丙烯腈或纤维素衍生物的高聚物制成。
3,纳米过滤膜和反渗透膜:使用的高聚物材料是纤维素衍生物(如纤维素乙酸酯,纤维素三乙酸酯或混合物)。或复合结构材料的膜(thin film composite,简写为TFC)制成,后者结构中含有一层聚砜膜,膜上沉积有一种聚酰胺类的高聚物薄膜,该高聚物已经取得专利权。
三,膜单元及单元结构:
为了得到实用的过滤膜,必须把这些膜材料装配到一种被称做“膜单元”或“膜件”的装置中。
膜材料的具体装填方式对膜的抗污染能力有很大影响。从经济角度来说,只要整体装置没有变得太重或过于庞大,人们就希望能够装填进尽可能多的膜材料。然而,如果一个膜装置达到了最大的“装填密度”,那么它的抗污染能力就会降至最低。因此具体装填密度之间达到平衡。
1,平板和框状结构膜单元:将片状膜沿框架铺展开,以使各层分开,便于收集渗透液。装填密度虽然比较低,但抗污染性非常高。
2,管状结构膜单元:由陶瓷,碳,不锈钢或一些多孔塑料制成,其内部直径由3/8英寸--1英寸(10--25mm)。膜一般装包裹在管的内径上,输入的溶液从一端流经过其内腔到另一端,而渗透通过管壁收集到管的外边。这种结构的过滤膜单元装填密度比较低,但抗污染性很高。
3,螺旋卷状结构膜单元:该结构由一张膜围绕一个渗透管缠绕而成,该渗透管已经穿孔,从而允许人们收集渗透液。水借通过一层膜而净化,然后流入渗透管中。这种方式得到的过滤膜装填密度低,抗污染性相对较低。
4,空心纤维状结构膜单元:(1)细空心纤维:这种单元的设计过去经常用在水处理,但现在很少见。一束细空心纤维中含有几千根毛发般的空心纤维。液体是从外向中心流动的,而渗透液是从每根纤维的内腔排出的。纤维是比较脆的,所以很容易被污染,因而现在这种结构单元只应用在海水脱盐制造淡水的场合,特别在中东地区。(2)毛细管结构的空心纤维:这些单元的设计与管状单元相似,但直径小,而且要求有坚硬的支撑,如由一束环氧树脂“封装”在一圆柱体里。输入液或流经纤维的内腔或沿着纤维的外部流过。这种结构装填密度中等,但抗污染性好。
单元结构装填密度*对悬浮固体的耐受性
管状低高
空心纤维中高
细空心纤维高低
螺旋卷状结构中—低中等
平板和框低高
(*单位体积空间所需膜面积)
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