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收集網(wǎng)對反滲透膜膜片的影響

收集網(wǎng)對反滲透膜膜片的影響

為了了解織物傳輸特性,我們先要了解水流在不同界面流動時候的特點(diǎn)。通常,水在疏水性(親油性)管道中流動時,會產(chǎn)生滑移。滑移的結(jié)果是流量增大,流動阻力減小[1]。我們的淡網(wǎng)是一種用作收集作用的織物,因此要求它有良好的導(dǎo)水性能。而通常疏水性越好越利于水流在其表面的傳輸,因此我們將織物疏水性作為首先考察因素。
  疏水性是指的是一個分子(疏水物)與水互相排斥的物理性質(zhì)[2]。這種性質(zhì)可以通過測量基材表面與基材表面的水珠之間形成的接觸角判定。角度越大,則界面疏水性越好。為表征不同結(jié)構(gòu)淡網(wǎng)的疏水性,選取了A、B、C三種編織密度的淡網(wǎng)布樣,他們分別表示由疏致密的編制結(jié)構(gòu)。測量其表面接觸角。量取接觸角角度,以此判別三種布樣疏水性大小。
  3種淡網(wǎng)接觸角照片:

abc

  由以上比較圖來看,A,B,C的疏水性分別為A 由此可看出編織緊密的織物疏水性好于編織松散的織物,織物表面水流流動也應(yīng)較快。
2.2 不同結(jié)構(gòu)對傳輸速率的影響
將每個壓力測試點(diǎn)取得的流量數(shù)值做表,對兩個不同結(jié)構(gòu)織物的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比即得下圖:


樣品1為結(jié)構(gòu)松散流道較寬;樣品2結(jié)構(gòu)緊密,流道較窄。
由上圖可知,在150psi條件下,兩種樣品流量相仿;150psi以上,結(jié)構(gòu)緊密淡網(wǎng)流量高于結(jié)構(gòu)松散的淡網(wǎng)。說明一定壓力條件下,織物結(jié)構(gòu)對傳輸影響不大,有基本相同的傳輸效率;但在高壓情況下,由于流速加快,結(jié)構(gòu)松散的織物表面疏水性差,供水流流動的界面?zhèn)鬏斝Ч缓,容易產(chǎn)生較大的阻力阻礙,因此影響水流傳輸。
2.3 不同結(jié)構(gòu)織物抗壓密情況
將每個壓力測試點(diǎn)取得的流量數(shù)值做表,得下圖:

反滲透膜膜片厚度遠(yuǎn)低于收集網(wǎng),在高壓水流沖刷下,膜片與收集網(wǎng)貼合緊密度會越來越大,容易造成壓密情況,及膜片深陷入收集網(wǎng)的紋理里。壓密情況如若產(chǎn)生,將會嚴(yán)重影響產(chǎn)水流道的通暢,自然會降低產(chǎn)水效率,引起膜元件產(chǎn)水明顯下降。
由收集數(shù)據(jù)點(diǎn)可看出,隨著壓力增加,傳輸流量下降。在接近1200psi壓力值點(diǎn),傳輸流量只有200psi壓力值點(diǎn)流量一半左右。流量下降嚴(yán)重。這一現(xiàn)象可從淡網(wǎng)結(jié)構(gòu)上解釋。淡網(wǎng)是由經(jīng)編織物涂覆或不涂覆涂層制成,網(wǎng)表面有細(xì)小空隙,該空隙大小受編織織物選用的纖維粗細(xì)影響。反滲透膜流量與壓力關(guān)系是隨壓力增加,流量亦增加。淡網(wǎng)是作為收集應(yīng)用于膜組件中的,膜片滲透過來產(chǎn)水會延淡網(wǎng)表面流動,最后到達(dá)多孔中心管。淡網(wǎng)在水平方向和豎直方向會有產(chǎn)水流動。個人認(rèn)為,空隙增加后豎直方向滲流增加,從而減少水平方向流動速率。這也可以解釋高壓下傳輸流量減少的現(xiàn)象。高壓下,上下膜片水透過量增加,同時增加了豎直方向淡網(wǎng)滲流,這個方向是產(chǎn)水透過主方向,抵消了大部分動力,水平方向的水流動因而被大大削弱。另一種觀點(diǎn)是,膜片在高壓下和淡網(wǎng)貼緊,膜片被壓入淡網(wǎng)凹槽內(nèi),限制導(dǎo)水效能,引起水通量衰減。



 
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