膜制造和分離組件

1、關(guān)于膜制造與分離組件第一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月membranes第二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月膜過程的驅(qū)動(dòng)力壓力驅(qū)動(dòng) RO, NF，UF, MF其它過程-滲析（濃度差）電滲析（電位差）第三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月membrane進(jìn)料透過濃縮壓力驅(qū)動(dòng)的膜過濾膜 MF UF NF RO孔尺寸減小泵壓力增加第四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)驗(yàn)室膜制備實(shí)例高分子材料 (PAN, PES, CA, PVDF).鑄膜液制備：聚合物+有機(jī)溶劑(NMP, DMF, acetone等易與水互溶). 添加其它助劑 (pore-formers or

2、 non-solvents).凝固浴 （主要用水和其它聚合物不良溶劑構(gòu)成，通過相分離產(chǎn)生the pores 和the membrane body)第五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月必需品PES聚合物 NMP 溶劑水玻璃片刮膜器 NMP甲基吡咯烷酮PES聚醚酚第六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Poly Sulfon (PS)PS in NMP solution第七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cleaning glassplates importantglassplates第八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Filling the knife wit

3、h PS solutionMembrane knife (0,2 mm)第九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Creating a membrane film第十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Put slowly in the water for.Move very gently to left第十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane is floating after coagulationAfter coagulation第十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Take of a membraneOut of the water第十三張，

4、PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月The photo of the produced membrane第十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Make sheets of it in a module第十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Make a module of it第十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月More than one membrane第十七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Submerge in a MBR tank第十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月膜結(jié)構(gòu)Porous v

5、s Non PorousHydrophilic vs HydrophobicPolymeric vs InorganicHydrophilic親水 Hydrophobic疏水第二十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Porous Non PorousSymmetric AsymmetricDense (Non porous)Porous SymmetricPorous asymmetricRO, NFUF, MFMFSkinSupport第二十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Porous Symmetric MembranesNuclepore Membrane核徑跡成孔Ce

6、llulose Membrane第二十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Symmetric membrane第二十三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Asymmetric MembranesDense LayerPorous supportFiber Support第二十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Pore size第二十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Ceramic membrane pictures (CEM)第二十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane structurestructure:symmetricasymme

7、tricshapes:flat sheettubular:tube(d 3 mm)capillary (0.5 d 3.0 mm)hollow fibre(d 0.5 mm)第二十七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Module shapesFlat SheetSpiral WoundTubularHollow FiberContained vs Submerged第二十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Flat sheet module第二十九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Plate and Frame ModuleUFPolyacrylo nitrile(PA

8、N)Polyvinylidene fluoride(PVF)Polysulfone(PS)Sulfonated Polysulfone(SPS)第三十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Tubular and capillary membranes 第三十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Tubular membranewww.vito.be第三十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Tubular membranes (contained)第三十三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Hollow Fiber (capillar)Outside In VS Insi

9、de OutFrom Catalog of Toray第三十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Capillary 8 inch module第三十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Monolith (demo)Inorganic Membranes- CeramicMF, UFRecently NF- Porous glass- Zirconium第三十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Ceramic tubesFlat sheets第三十七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Spiral-Wound RO/

10、NF ModuleFlow INSpacerMembranePermeateConcentrate第三十九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月You can make your own spiral wound module today! Two A4 papersCotton sheet A4 (if available)Shears to cutGlue for paperPlastic tube with a slid (prefabricated)第四十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Reverse Osmose-ins

11、tallation第四十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月+/- various configurations第四十三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Deadend and CrossflowOperation modes第四十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane filtration dead-endMembraneWaste waterPermeatefeed第四十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane filtration cross flowWaste waterPermeateconcentratefeedmembra

12、neAir injection第四十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Dead-end FiltrationtimeYieldCake Thickness第四十七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cross-flow filtrationtimeCake ThicknessYield第四十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Semi dead-end filtration第四十九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cross-flow filtrationAdvantages:turbulent flowcontinuous concentrate discha

13、rgecontrol of cake-layer build-upDisadvantages:more complex process layouthigh(er) energy consumptionhigh(er) investment cost第五十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cascade single pass system第五十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Two-stage recirculation system第五十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Fouling of membranesFoulingReversible fouling

14、Irreversible foulingBiofoulingPore blockingScalingfoul a.1. 骯臟的,污濁的;2. 惡臭的;(食物)腐敗的;3. 邪惡的,可惡的;4. 下流的,惡語咒罵的;5. (天氣等)惡劣的;(風(fēng))逆的;6. (比賽中)犯規(guī)的;7. (水管等)堵塞的;8. (繩索等)被纏住的ad.1. 違反規(guī)則地;不正當(dāng)?shù)豱.1. (比賽中)犯規(guī)C(+against/on)vt.1. 弄臟;污染;玷污;2. 使堵塞;3. 纏住;4. 碰撞vi.1. 腐敗,腐爛;2. (管道等)堵塞(+up);3. (比賽中)犯規(guī);4. (繩索等)纏結(jié)第五十三張，PPT共七十七頁，

15、創(chuàng)作于2022年6月Resistance ModelI =ER1+R2+R3ER1R2R3IRmRcRgRpJvJv =DPm(Rc+Rg+Rp +Rm)Separation of resistance factors to Cake, Gel, Plugging, Membrane.第五十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Rejection by UF/MF membranesGlobular ProteinLinear polymerSolutePepsinCytochrome CPolydextranMW (kDa)3513100Rejection (%)90700 Porou

16、s supportSelective membrane skinGlobularproteinLinearmacromolecule第五十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cake layer formationMembraneParticleColloid/proteinCake/fouling layerFlow directionDriving forcep第五十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Fouling in MF/UFDecrease in flux due to:Pore-plugging, adsorption and cake-layer format

17、ion No concentration polarization of salts no scalingIn general concentrated feed solutions containing large particles (size 10 nm 25 m).This results in low back-diffusion rates, fast cake layer build-up and pore blocking low product-fluxes (1/10 of the CWF) Complex cake layer structure第五十七張，PPT共七十七

18、頁，創(chuàng)作于2022年6月Fouling in NF/ROFouling behavior differs from UF/MF due to:Lower fluxes and presence of smaller molecules higher back-diffusion and in general no thick cake layer formationCharged membrane surfaces (in general negative) adsorption of colloids and biological matterScaling (CaSO4, CaCO3)第五

19、十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Fouling reduction/cleaningMembrane properties and module designOptimum process conditions (low TMP)Cleaning regimehydraulic cleaning (backwash, forward flush and airflush)chemical cleaningrelaxationPre-treatment of the feed (flocculation/coagulation, pH adjustment)第五十九張，PPT共七十

20、七頁，創(chuàng)作于2022年6月Backwash (= Backflush)SuspensionMembranePermeateFiltration modeBackflushing modeto drainFluxTimewith backflushingwithout0negative flow第六十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月SuspensionMembranePermeateFiltration modeBackflushing modeto drainFluxTimewith backflushingwithout0negative flowBackwash (= Backf

21、lush)第六十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Forward Flush productionforward flush第六十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Back Flush productionforward flush & back flushpermeate第六十三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月AirFlushAirFlushbubble flowslug flowannular flow第六十四張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Forward Flush with airflush productionforward flush wit

22、h airflush & backflush第六十五張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane filtration semi dead-endMembraneWaste waterPermeatefeed第六十六張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Dead-end production-run, start building up fouling layerpermeatepermeatepermeatepermeatefeedMembrane module第六十七張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Dead-end at end of production ru

23、nBuilding up fouling layerProduction of permeate decreases at constant TMPpermeatepermeatepermeatepermeatefeed第六十八張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Dead-end with backflush Backflush with permeate duringproductionconcentratefeedpermeatepermeatepermeatepermeate第六十九張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Dead-end with backwash & airf

24、lush Air injectionfeedpermeatepermeatepermeatepermeateBackwash with airflush results in lower permeate useAir injection第七十張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Membrane filtration cross flowWaste waterPermeateconcentratefeedmembraneAir injection第七十一張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Cross flowHigh sheering forces in membrane moduleLow fouling layer build upHigher energy demandHigher recoveryApplicated for higher MLSS contents第七十二張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月At t = 156 hAt t = 372 hThe effect of backwash on permeate production:第七十三張，PPT共七十七頁，創(chuàng)作于2022年6月RelaxationGive the membrane time to relaxFouling