什么是浓度极差?
浓度极化是分离过程中膜把进料液中的一些大分子截留下来,而溶剂和小分子溶质则能自由地穿过膜。被截留的溶质积累在膜表面,其浓度会逐渐增加,从而在膜表面产生浓度梯度,在浓度梯度的作用下,靠近膜表面的溶质不断的向进料液的方向进行扩散。平衡状态的时候,溶质的浓度分布层在膜的表面形成,阻碍了溶剂等小分子物质的自由运动。
在膜法处理水时,都要受到浓度极化的影响。由于正渗透不加外力,所以浓度极化对正渗透的影响更大,严重制约着正渗透的应用推广。在正渗透过程中,实际测量的水通量往往小于理论水通量,造成这个现象是由浓度极化(CP)造成的。
浓度极化有下列危害:
(1)使水通量变小;
(2)对膜造成污染,运行成本增大;
(3)更严重的是,对膜内部结构造成堵塞,无法使用清洗进行还原,不得不进行换膜。按照浓度极差发生的位置,可以分为外浓度极化(ECP)和内浓度极化(ICP)。
随着超滤膜使用时间的增加,膜的通量会逐渐减小,浓差极化现象就是引起这种现象的原因之一,掌握其发生机理和降低这种现象发生的具体措施,对超滤膜膜分离的过程是十分重要的。
那么超滤膜浓差极化有哪些危害呢?
1.浓差极化使膜表面溶质浓度增高,引起渗透压的增大,从而减小传质驱动力。
2.当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时,会在膜表面形成沉积或凝胶层,增加透过阻力。
3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。
4.当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解,恶化膜的性能。
5.严重的浓差极化导致结晶析出,阻塞流道,运行恶化。
浓差极化,超滤截留后浓水压力与进水压力之间的 压差
浓差极化月高,膜污染越严重,需要清洗恢复,减少浓差极化
溶液在膜的高压侧,由于溶剂和低分子物质不断透过超滤膜,结果在膜表面溶质(或大分子物质)的浓度不断上升,产生膜表面浓度与主体流浓度的浓度差,这种现象称为膜的浓差极化。浓差极化将导致分离效果降低,截留率改变,通量下降。厦门福美科技有限公司致力于膜分离设备的研发设计有十多年的经验,提出以下几点减少浓差极化的方法:1、选择合适的膜组件结构;2、料液横切流向设计;3、螺旋流;4、提高流速;5、适当提高进料液温度降低粘度,增大传质系数