(2)膜结构
微滤膜就其膜的构造来说,可以分为对称结构和不对称结构这两种,而对称结构的微滤膜相比于不对称的微滤膜来说更容易发生堵塞现象;但是就中空纤维膜来说,单内层皮层的膜的抗污染能力比双皮层的膜的强[14]。因此,对于膜构造的选择情况某种水平上决定了膜污染的程度。论文网
(3)膜、溶质与溶剂三者之间的俩俩互相作用
膜、溶质与溶剂三者的互相作用力包含:范德华力、静电作用力、空间立体作用以及溶剂化作用。而在这三者之前的俩俩互相作用的影响中,膜和溶质之间的相互作用影响尤为关键[15]。
(4)膜表面的孔隙率、粗糙度等物理性质
很显然,若膜表面粗糙,溶质已被吸附停留,造成污染;而当膜面光滑时,则不易吸留溶质,导致膜面污染。
(5)蛋白质浓度
当溶液中的蛋白质等大分子物质的浓度在0。001~0。01 g/L的时候,膜表面容易形成充足的吸附,从而降低了膜的通量。
(6)溶液pH值和离子强度
当料液中的pH值产生变化时,蛋白质所带的电荷情况和膜的性质都会随之改变。从而影响吸附效果。料液中的离子强度变化的同时蛋白质的构造和分散情况也会随着变化,膜通量也会跟着变化[16]。试验证明,膜表面会吸附大部分盐,从而改变膜的通量。
(7)温度
温度的改变对于膜通量结果的影响相对复杂,需要全面考虑各方面。当温度升高时,料液的粘度会下降,同时扩散系数增大,浓度极化的影响也会得到减小;然而温度的升高,导致料液中一些成分的溶解度降低,进而导致污染物的吸附量增大;同时,过高的温度会破坏蛋白质的结构,使蛋白质的性质改变,从而加重膜污染的程度,影响膜通量[17]。
(8)料液流速
膜表面的料液的流动状况和流动速度大小对膜污染的程度均能产生一定的影响。若料液的流动速度或者剪切力大,则浓差极化层和膜表面的沉积层下降,膜污染下降[18]。
此外,膜的材料,保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质,料液中微生物的生长状况,膜与料液表面的张力,料液与膜接触的时间,膜的荷电性和操作压力也会在不同程度影响膜污染程度。
在进行膜过滤前,通过对料液的预处理,除去比较大的颗粒;调节料液的pH值,远离蛋白质的等电荷点,减少膜的吸附量;改变膜的原材料或表面性质;改变膜组件以及膜系统的构造;控制溶液的温度、压力、流动的状况和速度等。控制影响膜表面的污染的因素,减轻膜表面的污染,减少膜清洗的频率,使膜的有效操作的时间得到延长,从而达到加强生产的能力提高生产效率的效果[19]。
1。4 膜清洗
通过物理、化学、生物等方法,恢复污染膜的机能,称之为膜清洗[20]。
1。4。1 膜清洗的分类
膜清洗是膜技术应用到实际生活中的至关重要的研究题目,它与膜污染紧密联系,密切相关。膜清洗的方法包括:物理清洗、化学清洗和生物清洗等[21]。
1。4。2 膜清洗的原理
(1)物理清洗
物理清洗顾名思义是使用高速流动的空气和水的混合流体或者水的混合流体冲洗膜表面的污染物,从而减少膜表面的污染,以达到膜洗濯的目的。该方法洗涤步骤简单,不容易带入新的污染物,但是此方法仅仅对膜初期污染的洗濯有帮助,而且洗涤效果不可能长久。常见的物理清洗方法通常包括:高流速低压洗濯、反压洗濯以及这两种洗濯方式的联用[13]。高流速低压是指尽可能在较低操作压力下加快膜表面的流动速度,此方法不但减小了料液中溶质分子在膜面停留的机率,而且使得料液和膜面之间的浓差极化得以减轻;反压洗濯是指在膜的透过液一侧对它加以压力,然后使透过液从反方向透过膜,一方面此方法既能冲洗掉堵塞在膜孔内的污垢,另一方面同时又能对料液侧膜的表面附着层起到一定程度的冲刷作用[22]。文献综述