納米纖維濾膜過濾水的過程是一個且復雜的物理和化學過程,主要依賴于納米纖維的獨特結構和性質,以下是納米纖維濾膜過濾水的主要步驟和原理:
一、納米纖維濾膜的結構與特性
納米纖維濾膜是由納米纖維制成的超級過濾膜,其孔徑通常在幾納米到幾十納米之間。這種結構賦予了納米纖維濾膜高度的孔隙率和的物質分離能力。此外,納米纖維濾膜還具有高抗彎曲性、高穩定性和高再生利用率等優點。
二、過濾原理
滲透與截留:納米纖維濾膜通過滲透和截留機制來實現物質的過濾。對于小于膜孔徑的溶質和溶劑(如水分子),它們能夠透過膜孔;而對于大于膜孔徑的溶質(如懸浮顆粒物、有機污染物等),則會被截留在膜表面。
尺寸篩分效應:納米纖維濾膜的膜孔尺寸非常小,因此能夠基于物質顆粒的大小進行篩分。大于膜孔徑的顆粒被截留,而小于膜孔徑的顆粒則能夠通過。
靜電排斥效應:一些納米纖維濾膜表面帶有電荷,這些電荷能夠與帶相反電荷的溶質粒子產生靜電排斥作用,從而增強對特定溶質的截留效果。
介電效應:在某些情況下,納米纖維濾膜還表現出介電效應,即膜材料對溶質粒子的電場產生影響,進一步促進溶質與溶劑的分離。
三、過濾過程
預處理:在將待處理水送入納米纖維濾膜之前,通常需要進行預處理以去除大顆粒雜質和懸浮物,以保護濾膜免受損傷并提高過濾效率。
過濾:待處理水在壓力驅動下通過納米纖維濾膜。在過濾過程中,水分子和小于膜孔徑的溶質透過膜孔進入濾液側;而大于膜孔徑的溶質則被截留在膜表面形成濾餅層或濃縮液。
后處理:根據需要,對濾液進行進一步處理以去除殘留的溶質或調整水質參數。同時,對截留的濃縮液進行適當處理以防止二次污染。