(1)动态膜动态膜是指采用某种固体微粒或反应中形成某种固体微粒,通过循环使其复合 在膜表面上,从而改进膜的工作性能。高岭土、石灰、硅藻土均可用于形成动态膜。
处理市政污水厂二级出流的十字流式微滤中,以纺织聚酯为原膜,KMnQ,和HCOONa反应形成MnQ沉淀物能形成动态膜。MnQ动态膜能提高过滤通量、延长工作时间、增加对固态污染物 的截留,提高工作性能。膜清洗也变得简单而有效,只要在原膜表面用刷子刷即可。形成MnQ动 态膜时,膜表面电荷改变,颗粒物和MnQ动态膜之间的静电排斥作用有效地改进了膜的工作性 能。MnQ沉淀能形成氢键,因而具有亲水特性。而大多数适于作膜的合成材料都是疏水性的, MnQ沉淀在原膜上,使控制过滤过程的膜表面由疏水性变为亲水性。由于废水中多数颗粒是亲 水性的,因而废水中颗粒物附着在膜表面上的可能性就大大减小。形成的亲水性膜表面减轻了污 损问题,从而提高了通量。工作性能的改进主要由于原膜孔径变窄和表面性质改变所致;表面性质 的改变则是由于改变了表面电荷或是由于原膜亲水性简水性的改变所致。二氧化错、聚丙烯酸等亦可用于形成动态膜。
(2)两相流超滤工艺在中空纤维超滤膜制饮用水中,采用连续切向空气流在膜表面产生气/ 液两相流,切向气流产生高剪切力和流体不稳定性,阻止颗粒物沉积在膜表面上,即使在很低气速 下也明显提高了过滤通量。通量的增加取决于液流速度和膜两侧压差。极限气速下,通量可增加 155%;超过极限气速,通量不再增加。其原理是空气喷射能明显改变滤饼结构,膨松滤饼,增加孔 隙度和滤饼厚度,促使通量增加。
(3)电纳滤将径向电场叠加于管状纳滤组件上,形成的电纳滤工艺。由于选用的膜带负电 荷,因而把阳极置于膜内,阴极置于膜外,可对Na+穿过多孔介质产生“泵效应”。结果表明电场能 强烈改变离子透过膜的动力学特性,阳离子透过膜的能力增加,阴离子则被捕集在管件内部;阳离 子截留率降低而阴离子截留率增加。电场和膜两侧压差促进离子分离(在透过液中)和离子浓缩 (在浓缩液中)的效果与离子化合价有关。该工艺也用于从废水中选择性去除Ct?+的研究。
(4)动力膜滤系统和振动膜滤系统 英国Pall公司开发出Pall动力膜滤系统,在很接近膜表 面的地方用一个旋转盘作用,产生高剪切速率。该系统溶质通透率极高,可用于乳浆蛋白的浓缩; 但电机转速受料液黏度和含固率限制。达到共振频率后,电机荷载减小到维持共振;把酵母浆液浓缩到22%干重糊状物,40 n?膜系统,维 持共振只需2.5kW电力。该系统构造可用于微滤、超滤及纳滤操作。该系统能过滤富含蛋白质的 产品,处理含腐蚀性颗粒的料液,并已在食品工业中得到广泛应用。
此外,在对中空管状膜充氧器研究中发现,采用膜的轴向振动,传质系数至少可提高2.65倍, 并能极大减轻膜的污损。