超濾膜是為一種安全、高效、便捷的分離工具,在水體凈化和污染物處理方面得到了飛躍發(fā)展和廣泛應(yīng)用?!俺瑸V”這個(gè)術(shù)語在1907年由Benchold初次提出,它指的是靜水壓促使液體通過半透膜。這種分離技術(shù)針對的是分子量較高的分子和懸浮固體,具體取決于特定膜所規(guī)定的截留分子量(MWCO?),以及其他由膜性質(zhì)所決定的因素,如分子形狀、電荷和流體動(dòng)力條件等:超濾膜實(shí)現(xiàn)分離的主要原理是尺寸排除與篩選,但是,由于可能存在各種化合物,粒子和膜之間可能發(fā)生各種各樣的反應(yīng),這些反應(yīng)的存在也可能會(huì)對分離過程產(chǎn)生影響,通過掃描電鏡看到超濾層是一層均勻的海綿層,具有較好的吸附力,適宜厚度約為9mm。
超濾膜的污染形式,超濾膜污染通常是通過吸附、堵塞孔洞、形成濾餅或凝膠等產(chǎn)生的。當(dāng)溶質(zhì)、粒子與膜之間存在特定的相互作用時(shí),就會(huì)發(fā)生吸附這是分離蛋白質(zhì)和腐殖酸(HA )等大分子時(shí)的常見問題,一般是不可逆的。如果不進(jìn)行化學(xué)清洗,被此類大分子污染的膜就無法恢復(fù)。由于超濾膜的孔徑大小與許多大分子相當(dāng),孔內(nèi)吸附引起的內(nèi)污染是造成超濾膜整體通量下降的主要原因之一。吸附的熱力學(xué)性質(zhì)使其區(qū)別于其他形式的沉積,這些沉積是由施加在沉積物上的外力造成的,而不是熱力學(xué)平衡的結(jié)果。
孔隙堵塞是由膠體和顆粒不會(huì)或部分封閉膜孔造成的。在過濾的初始階段,當(dāng)膜表面沒有沉枳時(shí),進(jìn)入的顆粒可以直接與膜孔相互作用,所以這一過程較快。
濾餅的形成過程是粒子在膜的外表面一層一層地堆枳,因此出現(xiàn)對滲透流動(dòng)的額外阻力。濾餅層包括化學(xué)惰性膠體和活性膠體。惰性濾餅層起著預(yù)過濾器的作用,也會(huì)沉積一些大分子污染物。
凝膠是由于高度濃縮的大分子在膜表面受到濃差較化的驅(qū)動(dòng),從而導(dǎo)致的固結(jié)所形成的。當(dāng)吸引力大于排斥力時(shí),就會(huì)發(fā)生濃差較化與污垢的沉積。
在實(shí)際生產(chǎn)利用過程中,由于溶劑的復(fù)雜性,污染過程可能是多種因素共同作用的結(jié)果。