水過濾膜分類
導(dǎo)讀:由于目前全球水污染嚴(yán)重，有人嘗試了多種方法，但目前相對效率高操作簡單，選擇性強(qiáng)是膜過濾技術(shù)，本文天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司對水過濾膜的分類進(jìn)行了解析。
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發(fā)布日期：2020-01-13 10:03【大 中 小】
全球制造業(yè)的發(fā)展帶來的水污染問題備受社會的密切關(guān)注，為了有效去除污水中的有機(jī)化合物，金屬離子及其他污染物，研究者們根據(jù)污染物的物理化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了多種技術(shù)方法的嘗試，其中包括生物類處理，化學(xué)技術(shù)類(光催化降解，化學(xué)氧化和離子交換)以及物理方法(吸附和膜過濾)。就以上水處理技術(shù)方法中，相對效率高、操作簡單、選擇性強(qiáng)的膜過濾技術(shù)，被認(rèn)為是最有效去除水中污染物的方法。膜的分類方式因膜材料、形態(tài)及分離物性質(zhì)的不同而多種多樣，各種膜的過濾過程都有其自身的特點(diǎn)。如何在保證膜分離技術(shù)精度不斷提高的同時(shí)，制備出環(huán)保經(jīng)濟(jì)且高效的分離膜已成為目前膜制備研究方法的重要發(fā)展方向。因此，本文天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司對水過濾膜的分類進(jìn)行了解析介紹以供大家參考。
1平板膜
平板膜可以根據(jù)膜體孔徑大小的分布情況，分為不對稱膜和對稱膜。過濾時(shí)以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，膜為過濾介質(zhì)，滲透的物質(zhì)分子直徑不同則滲透率不同，在一定壓力作用下，當(dāng)料液流過膜表面時(shí)，只允許水、無機(jī)鹽、小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過。膜體可分為表皮層和支撐層。表皮層質(zhì)地致密，厚度相對小，它決定了膜的選擇性和滲透性能。而支撐層具有多孔結(jié)構(gòu)，它提供必要的機(jī)械強(qiáng)度。對稱膜即在所有方向上的孔隙率都相似，通過對膜體內(nèi)部孔徑尺寸和孔隙分布進(jìn)行均一化設(shè)計(jì)，形成各向同性膜。近年來，在非對稱膜體內(nèi)制備具有各向同性的層結(jié)構(gòu)，形成具有分子篩作用的分離膜，成為目前膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的熱點(diǎn)研究方向?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^調(diào)控膜液組成、凝固浴成分及凝固時(shí)間等膜成形條件，來控制平板膜內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提高膜的分離效率的目的。
1.1無機(jī)平板膜
以陶瓷為原料的無機(jī)平板膜相對于金屬膜、沸石膜以及玻璃膜，具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、抗微生物能力強(qiáng)和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此陶瓷膜的應(yīng)用相對較廣。其典型的工藝為經(jīng)過溶膠-凝膠、相轉(zhuǎn)變及燒結(jié)等工藝最終制得陶瓷膜。
1.2有機(jī)平板膜
有機(jī)平板膜是基于高分子材料而發(fā)展形成的一類膜，并且隨著高分子材料的不斷發(fā)展，相比于無機(jī)膜，有機(jī)膜材料因?yàn)閱挝荒っ娣e制造成本低，膜組件裝填密度大，力學(xué)使用性能好等優(yōu)勢，在水過濾應(yīng)用方面已經(jīng)占領(lǐng)了膜市場更多的份額。利用高分子材料的多樣性及易于進(jìn)行化學(xué)改性的特點(diǎn)，有機(jī)平板膜已經(jīng)在有機(jī)溶劑回收、蛋白質(zhì)分子截留和油水分離等多個(gè)領(lǐng)域展開了深入的研究。
2中空纖維膜
中空纖維膜擁有較高的比表面積，易于集成及器件化，是目前工業(yè)用膜的主要形式之一。中空纖維膜操作方式有兩種，一種是分離液在膜外側(cè)走，通過在膜內(nèi)側(cè)加負(fù)壓，從而液體可透過膜壁在膜內(nèi)側(cè)獲得滲透液；另一種與之相反，即料液在膜內(nèi)側(cè)走，滲透液從外側(cè)流出。不同操作方式?jīng)Q定分離皮層的位置不同，而在后一種操作方式下，外部環(huán)境對內(nèi)壁皮層的侵蝕將會被避免。中空纖維的制備過程中對其中空度和截面圓整度要求高，膜壁微孔及其分布有一定要求，還可涂一層或兩層不同超薄分離層，以提高分離效果和選擇性。
3靜電紡纖維膜
靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在靜電場的作用下從噴絲孔噴射紡絲。噴絲孔即針頭處的液滴會由球形變?yōu)閳A錐形（即“泰勒錐”），并從圓錐尖端拉伸延展得到纖維細(xì)絲，最終沉積到接收器上形成纖維膜。靜電紡裝置設(shè)備多樣化，有單噴頭，多噴頭甚至無噴頭等制備裝置，以及平板，平行極板，水浴和滾筒等接收裝置。并且調(diào)控參數(shù)簡便，可高效精確構(gòu)筑出不同材質(zhì)的分離膜。近年還發(fā)展出與3D打印技術(shù)、微流控技術(shù)相結(jié)合的電紡裝置等，因此可制備出串珠狀纖維、多孔纖維、核殼纖維、定向纖維、帶狀纖維、圖案化纖維、納米纖維束和納米三維宏觀結(jié)構(gòu)。靜電紡纖維膜適用范圍較廣，在生物醫(yī)學(xué)、廢水處理及電極材料的性能改進(jìn)上都發(fā)揮了不可替代的作用。尤其是在水處理領(lǐng)域，通過靜電紡絲法制備的納米纖維具有比表面積大、滲透性好、孔徑小和孔隙連通性好等特點(diǎn)，非常適合形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為分離過濾用材料。
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