过滤膜
过滤膜是由多种聚合物制成的,包括:醋酸纤维素、聚酰胺、聚髓、聚碳酸酯、聚酯、再生纤维素、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在实际疏水性膜上进行表面磺化可形成亲水性膜。当过滤水相悬浮液时,依据孔径和所用压力,可以要求先将未处理过的疏水性膜用可与水混合的溶剂润湿,以克服阻止水进入的毛细管压力,参照式(6-14)。
无机膜因其化学惰性、强度和亲水性,使其应用日益广泛。对它可使用强化学腐蚀性的清洁剂并在高温下进行清洗,膜两侧的压力差可能达到10〜20bar,不仅是为了提高渗透通量,而且还可保证在过滤之前和过滤过程中膜的润湿都没有问题。然而,无机膜比聚合物膜更易碎且价格更高。
通过多种方法将膜材料制备成具有一定结构的膜,这在别的文献中已有相当多的描述 [Gutman,1987]O膜结构由多种因素决定:制造要容易、希望截留颗粒的粒径、机械完整性、化学和物理的稳定性等。膜常用的三种基本结构为均质、非对称和复合膜,如图所示其中最简单的结构是均质结构-这种结构的孔道直径从过滤表面到另一端没有明显的变化。非对称膜的过滤表面和沿膜厚度的其他地方相比,有着更小的孔径,底层对过滤表面起到了机械支撑的作用。这种结构和用于滤芯过滤器中的非对称膜的结构相反,参照图6-20在死端过滤中,用孔径较大的过滤介质移走一些粗大的颗粒,从而保护了具有较小孔径的过滤介质,即为预过滤。然而,在很多膜过滤中还存在移走粗大颗粒的另一种可供选择的方式,如错流过滤。因此,最基本的要求是要防止过滤介质阻塞或易于过滤介质的清洗。在错流时,非对称膜更不可能在内部截留颗粒。复合膜和非对称膜有些相似之处,都是在起支撑作用的、具有粗大孔径的材料的上方有一具有较小孔径的薄层,但是,复合膜的过滤层和支撑层是由不同的材料或者是由共混物经分相制成的。严格来讲,在分子超滤中,复合膜是由两种具有不同物理化学效能的材料复合而成并具有特殊的效能,如对特殊分子的排斥作用。然而在微滤膜材料中,这种特殊排斥作用是找不到的。