微滤膜选择性与透水性的模拟与实验研究

摘要

微滤膜是目前水处理中运用较为广泛一种膜.由于微滤膜的孔径较大,在过滤过程中,水中污染物可能进入膜孔内并在孔壁粘附,使得膜孔径缩小,并导致膜的透水性降低和跨膜压差增大.微滤膜透水性的下降会进一步影响微滤膜对水中污染物的去除效率.从节能降耗和提高微滤膜去除效率的角度看,阐明污染物在微滤膜中的传递机理显得极为重要.本文对模型中溶质在膜孔内的吸附系数进行修正。并以水处理实践中最常用的两种微滤膜，聚偏二氟乙烯膜(PVDF膜，膜孔径约为60m)和玻璃纤维膜(膜孔径约为l000nm)为研究对象，模拟了溶液离子强度为l0mmol/L，pH分别为4.78、5.78和10时，牛血清蛋白(BSA)在这两种膜的传递过程。并在相似条件下，对模拟结果进行了实验验证。为了比较不同微滤膜的过滤过程，本文采用无量纲透水性和选择性，来分别反应膜的透水性和对污染物去除率的变化。研究结果表明，过滤刚开始时，相同透水性不同pH值条件下，PVDF膜和玻璃纤维膜的选择性大小均为pH4.78＞pH5.78＞pH10，主要是由于膜孔内BSA与孔壁间静电斥力随pH增加而增大，导致BSA在孔内黏附系数下降。