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影響超濾效率的因素有哪些?

  由于受料液超濾過程中的濃差極化和膜污染的影響，在操作的壓力及溫度相同的條件下，超濾膜工作時(shí)的料液透水通量往往遠(yuǎn)小于膜的純水通量，因此需要針對超濾工藝過程的影響因素采取有效措施，以實(shí)現(xiàn)提高超濾效率的目的。超濾過程的影響因素主要有以下幾個(gè)方面。

  (1)操作壓力  當(dāng)超濾過程在膜表面形成產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象的凝膠層后，系統(tǒng)操作壓力的增加并不能增加透水通量，只消耗于溶質(zhì)在凝膠層上的積聚，使凝膠層厚度增加，系統(tǒng)阻力急劇增大，直至積聚的溶質(zhì)與從凝膠層擴(kuò)散到溶液主體的溶質(zhì)量相等為止。因此，形成凝膠層后，系統(tǒng)壓力的增加對超濾效率無益。通常，把剛形成凝膠層時(shí)的操作壓力稱作臨界壓力，在實(shí)際操作中應(yīng)控制在低于臨界壓力的條件下運(yùn)行。

  (2)操作溫度  系統(tǒng)的操作溫度主要影響操作料液的黏度，在膜的材質(zhì)和所處理料液允許的條件下，提高操作溫度有利于增加傳質(zhì)效率，提高透水通量。實(shí)際操作中，由于膜面阻力的能耗及機(jī)械摩擦等原因，料液溫度通常會隨超濾的進(jìn)行而自行增加，故一般并不需要人為進(jìn)行增加溫度的操作。

  (3)料液流速  膜的水通量隨膜表面流速的提高而增加。提高膜表面料液流速，可以使膜面液流的湍流加劇，有利于防止和改善膜表面濃差極化，使膜的產(chǎn)水量增加，提高設(shè)備的處理能力。但提高膜表面流速使工藝過程泵的能耗加大，增加了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。因此，應(yīng)將料液流速控制在適宜的范Χ，一般情況下的超濾料液流速為1～3m／s。

  (4)料液的預(yù)處理  在進(jìn)行超濾操作之前對料液進(jìn)行預(yù)處理，是保證超濾系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行、提高超濾效率的有效手段。料液預(yù)處理的主要對象是懸浮物和pH值，可以相應(yīng)采用過濾、化學(xué)混凝和pH值調(diào)節(jié)等方法。當(dāng)所分離濃縮的對象為溶解態(tài)高分子有機(jī)物質(zhì)且分子量分布范Χ較寬時(shí)，可以采用投加絮凝劑使溶解態(tài)溶質(zhì)分子量經(jīng)微絮凝作用而成倍增加的預(yù)處理方法，從而可以在保證截留效率的前提下，通過采用較大截留分子量的超濾膜來獲得較高的超濾效率。

  (5)操作時(shí)間  隨著超濾過程的進(jìn)行，逐漸在膜面形成凝膠極化層，膜的水通量逐漸降低。當(dāng)超濾運(yùn)行一段時(shí)間，膜的水通量下降到一定水平后，需要進(jìn)行膜清洗，這段時(shí)間為一個(gè)運(yùn)行周期。具體操作時(shí)間與料液性質(zhì)、膜組件的水力特性及膜的特性有關(guān)。

  (6)膜的清洗效果在規(guī)定的操作條件下，超濾膜的使用壽命通常為12～18個(gè)月。由于超濾過程中溶質(zhì)與超濾膜之間的相互作用，會使膜表面形成吸附積淀層而導(dǎo)致膜的污染，因而必須對膜進(jìn)行定期的清洗，以恢復(fù)和保持膜的透水通量，延長膜的壽命。膜的清洗方法有水力清洗、藥劑清洗和機(jī)械清洗等方式，通常應(yīng)根據(jù)膜及處理料液的性質(zhì)以及膜組件的形式進(jìn)行確定