過(guò)濾膜
過(guò)濾膜是由多種聚合物制成的,包括:醋酸纖維素、聚酰胺、聚髓、聚碳酸酯、聚酯、再生纖維素、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丙烯月青共聚物和聚 Mo在實(shí)際疏水性膜上進(jìn)行表面磺化可形成親水性膜。當(dāng)過(guò)濾水相懸浮液時(shí),依據(jù)孔徑和所用壓力,可以要求先將未處理過(guò)的疏水性膜用可與水混合的溶劑潤(rùn)濕,以克服阻止水進(jìn)入的毛細(xì)管壓力,參照式(6-14)。
無(wú)機(jī)膜因其化學(xué)惰性、強(qiáng)度和親水性,使其應(yīng)用日益廣泛。對(duì)它可使用強(qiáng)化學(xué)腐蝕性的清潔劑并在高溫下進(jìn)行清洗,膜兩側(cè)的壓力差可能達(dá)到10?20bar,不僅是為了提高滲透通量,而且還可保證在過(guò)濾之前和過(guò)濾過(guò)程中膜的潤(rùn)濕都沒(méi)有問(wèn)題。然而,無(wú)機(jī)膜比聚合物膜更易碎且價(jià)格更高。
通過(guò)多種方法將膜材料制備成具有一定結(jié)構(gòu)的膜,這在別的文獻(xiàn)中已有相當(dāng)多的描述 [Gutman,1987]O膜結(jié)構(gòu)由多種因素決定:制造要容易、希望截留顆粒的粒徑、機(jī)械完整性、化學(xué)和物理的穩(wěn)定性等。膜常用的三種基本結(jié)構(gòu)為均質(zhì)、非對(duì)稱和復(fù)合膜,如圖所示其中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)是均質(zhì)結(jié)構(gòu)-這種結(jié)構(gòu)的孔道直徑從過(guò)濾表面到另一端沒(méi)有明顯的變化。非對(duì)稱膜的過(guò)濾表面和沿膜厚度的其他地方相比,有著更小的孔徑,底層對(duì)過(guò)濾表面起到了機(jī)械支撐的作用。這種結(jié)構(gòu)和用于濾芯過(guò)濾器中的非對(duì)稱膜的結(jié)構(gòu)相反,參照?qǐng)D6-20在死端過(guò)濾中,用孔徑較大的過(guò)濾介質(zhì)移走一些粗大的顆粒,從而保護(hù)了具有較小孔徑的過(guò)濾介質(zhì),即為預(yù)過(guò)濾。然而,在很多膜過(guò)濾中還存在移走粗大顆粒的另一種可供選擇的方式,如錯(cuò)流過(guò)濾。因此,最基本的要求是要防止過(guò)濾介質(zhì)阻塞或易于過(guò)濾介質(zhì)的清洗。在錯(cuò)流時(shí),非對(duì)稱膜更不可能在內(nèi)部截留顆粒。復(fù)合膜和非對(duì)稱膜有些相似之處,都是在起支撐作用的、具有粗大孔徑的材料的上方有一具有較小孔徑的薄層,但是,復(fù)合膜的過(guò)濾層和支撐層是由不同的材料或者是由共混物經(jīng)分相制成的。嚴(yán)格來(lái)講,在分子超濾中,復(fù)合膜是由兩種具有不同物理化學(xué)效能的材料復(fù)合而成并具有特殊的效能,如對(duì)特殊分子的排斥作用。然而在微濾膜材料中,這種特殊排斥作用是找不到的。