高通量-高截留率时间维度膜法水处理机理研究

摘要：

传统固液两相流膜分离技术利用尺寸效应易受到渗透性-选择性权衡的制约、膜污染与浓差极化等挑战.通过引入旋转剪切动态膜技术与施加固液滑移边界条件,利用膜表面颗粒径向穿透膜孔的时间大于切向划过孔径的时间——时间维度选择性,可有效同步提升渗透性和选择性.通过建立滑移边界旋转剪切动态膜过滤模型,对稀悬浮液微滤过程进行有限元模拟仿真,并结合理论分析揭示了滑移速度、膜厚度与孔隙率等关键参数对膜分离性能的影响规律.结果表明,对于比颗粒直径大1～10倍的膜孔径,在时间维度选择性与流体剪切诱导颗粒迁移的协同作用下,可获取95％以上的微颗粒截留率和350L/(m2.h)以上的有效水通量.该研究结果进一步验证并拓展了时间维度选择性机理在微米尺度的适用性,并为高通量-高截留率动态膜法水处理技术提供了新思路.

关键词：水处理、膜、过滤、固液两相流分离、时间维度选择性、计算流体力学

所属期刊栏目：75

分类号：TQ028.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2583-2593