膜阻力分布計算

4.3膜污染程度的度量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的達西定律過濾模型，膜通量可用下式表示4.8)J二竺4.8)v卩（R+R+R）

mpf式中：J 膜通量，m3/m2.h；vAP——膜兩側(cè)的壓力差，Pa；卩——溶液的粘度，Pa.,s；R——膜自身的阻力，與膜孔徑大小、孔密度、孔深度等因素有關(guān)，m-】；mR——濃差極化邊界層的阻力，m-i；pR——膜污染產(chǎn)生的總阻力（包括生物堵塞產(chǎn)生的阻力），m-iof上式表明，膜通量J與膜兩側(cè)的壓力差A(yù)P成正比，與總阻力成反比。由式v（4.8）可以知道，膜的總阻力是由膜自身的阻力Rm、濃差極化邊界層阻力Rp和膜污染產(chǎn)生的阻力Rf三部分組成。以下利用Darcy定律分別對1#膜組件和2#膜組件的這三部分阻力進行計算。4.3.1膜自身的阻力RmRm的測定方法：在一定壓力下，分別對1#、2#清潔膜組件用自來水進行過濾，此時Rp和Rf均為零，因此式（4.8）可改寫為：4.9)清水實驗測得：1#膜組件在AP=4.27X103Pa時，J=21.55L/m2.h，代入式04.9）得：Rm14.27x10Rm14.27x1031.0X103X21.55x10-33600=7.13X10iim-12#膜組件在AP=4.4X103Pa時，J=7.3L/m2.h，代入式（4.9）可得:0Rm24.4x10Rm24.4x1031.0x103x7.3x10-33600=2.17X1012m-14.3.2膜污染阻力Rf膜污染阻力Rf的測定方法：膜在反應(yīng)器中運行一段時間后（20d）,從反應(yīng)器中取出，用清水清洗一下，再在一定操作壓力下測定其膜通量，此時，膜的濃差極化邊界層阻力R認(rèn)為等于零，因此式（4.8）可改寫為：p4.10)J二 巴——4.10)1 嘰R+R）mf整理得：4.11)實驗測得：1#膜組件在AP=1.0X104Pa時，j=7.5L/m2.h，代入式（4.11）得：Rf11.0x10Rf11.0x1041.0x10-3x7.5x10-33600-7.13x1011=4.09X1012m-12#膜組件在AP=1.53X104Pa時，j廣8L/m2.h，代入式（4.11）可得:Rf21.53x10Rf21.53x1041.0x10-3x8x10-33600-2.17x1012=4.72X1012m-14.3.3濃差極化邊界層阻力Rp1*濃差極化邊界層阻力Rp的測定方法：膜在反應(yīng)器中運行一段時間后，直接在反應(yīng)器中測定其膜通量。根據(jù)式（4.8）得：4.12)AP4.12)(R+R+R)

mpf整理得：AP卩xAP卩xJ-(R+R)mf4.13)實驗測得：1#膜組件在AP=1.2X104Pa時，J=7.5L/m2.h,代入式（4.13）2得到：Rp11.2x10Rp11.2x1041.0x10-3x7.5x10-33600-(7.13x104+4.09x1012)=0.96X1012m-12#膜組件在AP=1.72X104Pa時，J=8L/m2.h，代入式(4.13)得:2Rp21.72x10Rp21.72x1041.0x10-3x8x10-33600-(2.17x1012+4.72x1012)=0.85X1012m-1通過以上的計算，可以得出膜各部分的阻力，見下表4.3、表4.4。表4.31#膜組件各部分的阻力膜各部分的阻力阻力值（m-1占總阻力比例（％）膜