试析中空纤维超滤膜动电性能的研究

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1、中南大学硕士学位论文中空纤维超滤膜动电性能的研究姓名：谢辉玲申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：叶红齐20060510摘要本文研究了中空纤维超滤膜在一系列电解质溶液体系中的表面动电现象。系统地考察了电解质浓度和溶液pH值等参数与膜表面流动电位、‘电位和电荷密度的关系，并从理论上分析了超滤膜的动电特性。根据膜表面荷电性能的变化情况定性地分析了膜污染机理，并考察了重金属类污染物的清洗方法。所得主要结论如下：(I)在膜超滤过程中，膜两侧的电位差与压差之间满足直线关系，流动电位随电解质浓度增大而增大，随溶液pH值增大而减小。(2)由于膜表面荷负

2、电，膜荷电性能主要受阳离子影响，且阳离子价态越高，影响越大，在0．001M浓度下，一价、二价、三价电解质溶液中，膜的等电点依次为2．9、3．4和3．6。(3)荷电超滤膜对金属阳离子具有截留作用，在等电点附近，金属离子的截留率最低。(4)膜受重金属离子污染后，膜通量降低而流动电位却有所升高，经过有效清洗后，膜通量和流动电位可有效恢复，结果表明流动电位的变化可用于表征膜污染的程度和清洗效果。关键词超滤，流动电位，‘电位，电荷密度，膜污染ABSTRACTneelectrokineticperformanceofthehollowfiberUFmem

3、branewassmdiedinaseriesofelectrolytesolutions．TheinfluencesofconcentrationandpHvalueonstreamingpotential、‘potentialandsurfacechargedensitieshavebeensystematicallyinvestigated．Basedonelectroktn"eticperformance，thepollutionmechanismhasbeeninvestigated，andtheappropriatecleanin

4、gmethodshavebeenproposed．Themainconclusionsobtainedareasfollow．(1)Intheprocessofultrafiltration,therelationshipofpotentialdifferenceandpressureislinear．Tllestreamingpotentialincreaseswiththeincreaseofthesoluteconcentration，butdecreseswiththeincreaseofthepHvalue．(2)Thecation

5、shaveagreatinfluencetotheelectrokineticperformanceofthemembranebecausethemembranesurfaceiSchargednegatively．砀einfluencetotheelectrokineticperformancebecomesmorewhencationvalenceishigher．Themembraneisoelectricpoints(IEP)are2．9，3．4，3．6inunivalent、bivalentandtrivalentelectroly

6、tesrespectively,whentheconcentrationisO．001mol／L．(3)TheUFmembranehasacertainrejectiontothemetaliOIlS，andalowestrejectionislocatedintheisoelectricpoint．(4)TlllemembranefluxwiUdecreaseandstreamingpotentialincreaseinacertaindegreeafterthemembraneisfouledbytheheavymetalions．The

7、membranefluxandstreamingpotentialCanberenewedeasilyaftercleaningeffectively．ItCanbeseenthatthechangeofstreamingpotentialCanbeusedtocharactefisethemembranefoulingandcleaningprocess．’KEYWOItDSultrafiltration,streamingpotential，‘potential，sBI'facechargedensities．membranepollut

8、ionII符号说明半透膜压，(kPa)膜组件进口处的压力，(kPa)膜组件出口处的压力，(kPa)产品水或渗透液处的压力，(kPa)普适气体常数，R=8．3145J