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膜染化的整治及清洗机作业

    

     膜污染的影响因素和膜污染的影响因素膜性能一般指膜材料、膜孔径、孔隙率、亲水性、电荷特性和粗糙度。亲水性膜受吸附影响较小[5],孔径大、通量大的膜易形成堵塞[6],孔隙率低的膜易堵塞。一般来说,混合溶液中的胶体粒子是带负电荷的,因此选择负膜有利于防止膜污染。薄膜表面光滑,不易污染;膜表面粗糙,容易吸附和保留溶质污染。随着膜表面粗糙度的增加,污染物在膜表面吸附的可能性增大。

     临界操作压力随膜孔径的增大而减小[7]。Magara和Itoh的结果表明,当温度升高1℃时,膜通量可增加2%,这主要是由于温度变化引起的液体粘度的变化[8]。此外,温度的升高也改变了薄膜表面受污染层的厚度和孔径,从而改变了膜的渗透性[9]。然而,某些蛋白质溶液的透水性随温度的升高而降低,这是由于某些蛋白质在较高温度下的溶解度降低所致。

     溶液pH值的变化会改变染料与膜表面的静电排斥效应,从而影响膜的污染。同时,pH值的变化会改变蛋白质的荷电状态和膜的性质,影响膜的吸附。一般来说,当蛋白质处于等电点时,溶解度最低,当蛋白质偏离等电点时,溶解度增加并携带电荷。同时,溶液的pH值也会影响无机盐对膜的污染。低pH值可使膜表面碳酸盐沉淀转化为可溶性盐,降低污染程度。

     膜污染的防治膜表面改性可分为物理改性和化学改性。物理改性包括共混和表层。为了提高薄膜的亲水性,将亲水性聚合物与成膜材料混合,以提高薄膜的亲水性。表面涂层是指在膜表面形成功能预涂层,以防止膜材料和溶液中组分的吸附,从而提高分离膜的抗污染性能。

     吴惠珍等人研究了用短链阴离子表面活性剂AOT对AMICON的PM 30和Milli-孔的PTTK进行预处理,以减少蛋白质与膜孔间静电吸附引起的沉积[10]。Ma等人将PEG200MA、DMAEMA和AA光诱导接枝到PP膜上进行改性,用反冲法进行清洗。结果表明,该膜具有较好的防污性能[11]。

     膜污染发生后,为了恢复膜的通透性,必须采用一定的清洗方法。膜清洗主要分为物理清洗、化学清洗和生物清洗。物理清洗(1)等压清洗。适用于中空纤维组装。冲洗时,中空纤维组件的压力增大,直到中空纤维外腔的工作压力相等,即膜两侧的压差为0,使滞留在膜表面的溶质分子悬浮在溶液中,用浓缩液排出。

     (2)反冲洗。它是指通过从膜的透面冲洗液体来去除膜表面污染物的方法。同时,应考虑在较低的压力(约0.1MPa)下,以避免膜破裂。

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