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超濾膜通常采用不對稱結(jié)構(gòu),即由致密的皮層和多孔的支撐層構(gòu)成,通常支撐層的孔徑要比皮層高一個(gè)數(shù)量級以上。這種結(jié)構(gòu)有以下的優(yōu)點(diǎn):
(1)致密的皮層提高了過濾的精度;
(2)多孔的支撐層降低了過濾的阻力,并且使得穿過皮層的微小雜質(zhì)被截留的幾率降低到最小。
這些優(yōu)點(diǎn)使得超濾基本實(shí)現(xiàn)了表面過濾,清洗恢復(fù)性比微濾有明顯的改善,因而其長期通量更穩(wěn)定。
企業(yè)或針對企業(yè)開展的一種提高人員工作績效和對組織的貢獻(xiàn),而實(shí)施的有計(jì)劃、的活動。
超濾膜的孔徑有很多種測定和表征方法,其中泡點(diǎn)法是實(shí)施簡便的一種。
泡點(diǎn)法也稱為泡壓法,是測定多孔膜孔徑的方法之一。此方法的測試過程和原理是:當(dāng)多孔膜的孔被已知表面張力的液體(酒精或水)充滿,當(dāng)力平衡時(shí),即毛細(xì)管力等于液體重力,氣體通過膜孔所需的壓力與膜孔半徑存在如下關(guān)系:
式中,r為膜孔半徑;σ為液體表面張力;θ為液體與孔壁之間的接觸角;p為測試壓力。
測試過程中,先將膜浸潤后裝入測試池中,通入氮?dú)?,壓力緩慢上升,至膜面上出現(xiàn)的個(gè)氣泡所對應(yīng)壓力計(jì)算出的孔半徑作為膜的孔徑;通過分段升壓的方法可以測定孔徑分布;用氣泡最多時(shí)對應(yīng)的壓力計(jì)算出膜的最小孔徑。由孔徑和最小孔徑可以計(jì)算出膜的平均孔徑
泡點(diǎn)法理論基礎(chǔ)是毛細(xì)現(xiàn)象。有如下的定量公式:
式中:
-P就是泡點(diǎn)壓力,把膜浸入到水中,逐漸增加膜的一側(cè)的氣壓,當(dāng)觀察到氣泡連續(xù)從膜的另一側(cè)逸出,此時(shí)的氣壓就是泡點(diǎn)壓力;
- δ是液體(水)/空氣的表面張力;
θ是液體(水)一固體(膜)的接觸角;D是毛細(xì)管的直徑(孔徑)。
可以看到:
(1)泡點(diǎn)測定方法測得的實(shí)際是膜上的孔徑;
(2)膜孔徑,即毛細(xì)管直徑D 越小,泡點(diǎn)壓力越大。理論上,這個(gè)關(guān)系和膜的材質(zhì)無關(guān)。
這一原理在超濾中的一個(gè)重要應(yīng)用是完整性檢測。在超濾膜的一側(cè)為液體(水),另一側(cè)通入壓縮空氣。通過觀察氣體側(cè)壓力下降的速率,或者觀察液體側(cè)是否出現(xiàn)連續(xù)氣泡,來判斷膜的完整性。當(dāng)然,進(jìn)一步拓展該原理的“氣體滲透法”不僅可以測定膜的孔徑,而且能夠測定膜的孔徑分布。