聲電場(chǎng)強(qiáng)化多糖超濾過(guò)程的研究.pdf

1、濃差極化和膜污染是影響超濾過(guò)程和限制超濾技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題.該文重點(diǎn)研究通過(guò)外加電場(chǎng)和聲場(chǎng)聯(lián)合強(qiáng)化超濾的措施來(lái)減少超濾過(guò)程的濃差極化和膜污染,探討相關(guān)的規(guī)律和作用機(jī)制,構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型.主要內(nèi)容和結(jié)果如下:1.超聲場(chǎng)強(qiáng)化多糖超濾工藝條件的優(yōu)化.研究在外加超聲場(chǎng)的作用下,溫度、分子量、濃度、跨膜壓力差、超聲波功率和料液流速對(duì)膜透過(guò)通量的影響.2.超聲場(chǎng)強(qiáng)化多糖超濾作用機(jī)制的探討.通過(guò)膜阻力法和超聲波穩(wěn)態(tài)空化的相關(guān)規(guī)律分析了聲場(chǎng)強(qiáng)化超濾的

2、機(jī)理.認(rèn)為隨著超濾時(shí)間的增加,超濾過(guò)程增加的阻力主要來(lái)自邊界層阻力,功率超聲波的空化效應(yīng)產(chǎn)生的聲沖流和沖擊波有利于減少膜的邊界層厚度,從而可提高膜通量.在對(duì)膜污染的清洗實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)NaOH液能有效清洗超濾膜,而施加適當(dāng)?shù)某暡?則能對(duì)膜的清洗過(guò)程進(jìn)一步強(qiáng)化.3.聲電場(chǎng)強(qiáng)化多糖超濾數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建.通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),研究濃度、跨膜壓力差、料液流速、電場(chǎng)強(qiáng)度(E)和超聲波功率對(duì)荷電粘多糖膜通量和主體液電流的影響,表明外加物理場(chǎng)能顯著提高膜通量

3、,獲得了聲電場(chǎng)強(qiáng)化超濾的數(shù)學(xué)模型.4.聲電場(chǎng)作用下多糖超濾分離特性及熱力學(xué)分析.考察以PES20000超濾膜分離鯊魚(yú)軟骨粘多糖的膜截留率的變化情況,發(fā)現(xiàn)其截留率變化順序?yàn)?加電聲場(chǎng)的截留率>加電場(chǎng)的截留率>加聲場(chǎng)的截留率>未外加物理場(chǎng)時(shí)的截留率.外加物理場(chǎng)能顯著提高膜通量,考察透過(guò)液的成分,發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)和聲電場(chǎng)均能提高小分子部分的截留率,綜合考察膜通量和截留率,發(fā)現(xiàn)聲電場(chǎng)強(qiáng)化超濾是最有效的強(qiáng)化分離手段.5.聲電場(chǎng)強(qiáng)化多糖超濾分離技術(shù)的應(yīng)用.