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AAO生活污水处理设备安装调试

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膜从广义上可以定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。膜一般很薄,厚度从几微米、几十微米至几百微米之间,而长度和宽度要以米来计量。

膜可以是固相,液相,甚至是气相的。用各种或人工材料制造出来的膜品种繁多,在物理、化学和生物性质上呈现出多样的特性。膜可以对组分或多组分体系进行分离,分级,提纯或浓缩。

大部分的分离膜都是固体膜,其中尤以高分子聚合物材质制成的膜及其分离过程为主。但仍有待发展。气体在理论上可以构成分离膜,但研究它的人很少。

物质选择透过膜的能力可分为两类:一种是借助外界能量,物质发生由低位向高位的流动;另一种是以化学位差为推动力,物质发生由高位向地位的流动。


合成膜又分为离子交换膜、均质膜和多孔膜:

离子交换膜由带有可电离的阳离子或阴离子的高分子材料所构成;

均质膜是均匀的高分子薄膜;

多孔膜是在铸膜液中加发孔剂,经过蒸发和凝胶分离而成的。

多孔膜又分为非对称膜和复合膜:

非对称膜的膜体可分为表皮层和支撑层:表皮层质地致密,厚度很小(0.1~0.2μm),但它决定了膜的选择性和渗透性能;支撑层具有多孔结构,它提供必要的机械强度。膜的结构可通过调节铸膜液组成和凝胶形成条件予以控制。

复合膜是以多孔膜作支撑层,覆以较薄的表皮层。用于工业分离的合成膜,可制成片状、管状和中空纤维状等,因此膜分离设备也随之具有多种结构形式。膜的结构形态,通常借助于电子显微镜技术、电子透射或扫描来观察。

折叠过程分类

描述膜渗透机理的主要模型:合成模分离过程特征

溶解-扩散模型:适用于液体膜、均质膜或非对称膜表皮层内的物质传递。

在推动力作用下,渗透物质先溶解进入膜的上游侧,然后扩散至膜的下游侧,扩散是控制步骤。例如气体的渗透分离过程中,推动力是膜两侧渗透物质的分压差。当溶解服从亨利定律(相平衡关联)时,组分的渗透率是组分在膜中的扩散系数和溶解度系数的乘积。混合气体的分离依赖于各组分在膜中渗透率的差异。溶解-扩散模型用于渗透蒸发(又称汽渗,上游侧为溶液,下游侧抽真空或用惰性气体携带,使透过物质汽化而分离)时,还须包括膜的汽液界面上各组分的热力学平衡关系。

吸附-毛细管流动模型:

由于膜表面对渗透物的吸附作用,在膜的上游侧表面形成一层该物质富集的吸附液体层。然后,在压力作用下通过膜的毛细管,连续进入产品溶液中。此模型能描述多孔膜的反渗透过程。

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