膜制造和分离组件

1、关于膜制造与分离组件第一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月membranes第二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月膜过程的驱动力压力驱动 RO, NF，UF, MF其它过程-渗析（浓度差）电渗析（电位差）第三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月membrane进料透过浓缩压力驱动的膜过滤膜 MF UF NF RO孔尺寸减小泵压力增加第四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月实验室膜制备实例高分子材料 (PAN, PES, CA, PVDF).铸膜液制备：聚合物+有机溶剂(NMP, DMF, acetone等易与水互溶). 添加其它助剂 (pore-formers or

2、 non-solvents).凝固浴 （主要用水和其它聚合物不良溶剂构成，通过相分离产生the pores 和the membrane body)第五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月必需品PES聚合物 NMP 溶剂水玻璃片刮膜器 NMP甲基吡咯烷酮PES聚醚酚第六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Poly Sulfon (PS)PS in NMP solution第七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cleaning glassplates importantglassplates第八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Filling the knife wit

3、h PS solutionMembrane knife (0,2 mm)第九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Creating a membrane film第十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Put slowly in the water for.Move very gently to left第十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane is floating after coagulationAfter coagulation第十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Take of a membraneOut of the water第十三张，

4、PPT共七十七页，创作于2022年6月The photo of the produced membrane第十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Make sheets of it in a module第十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Make a module of it第十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月More than one membrane第十七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Submerge in a MBR tank第十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月第十九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月膜结构Porous v

5、s Non PorousHydrophilic vs HydrophobicPolymeric vs InorganicHydrophilic亲水 Hydrophobic疏水第二十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Porous Non PorousSymmetric AsymmetricDense (Non porous)Porous SymmetricPorous asymmetricRO, NFUF, MFMFSkinSupport第二十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Porous Symmetric MembranesNuclepore Membrane核径迹成孔Ce

6、llulose Membrane第二十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Symmetric membrane第二十三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Asymmetric MembranesDense LayerPorous supportFiber Support第二十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Pore size第二十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Ceramic membrane pictures (CEM)第二十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane structurestructure:symmetricasymme

7、tricshapes:flat sheettubular:tube(d 3 mm)capillary (0.5 d 3.0 mm)hollow fibre(d 0.5 mm)第二十七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Module shapesFlat SheetSpiral WoundTubularHollow FiberContained vs Submerged第二十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Flat sheet module第二十九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Plate and Frame ModuleUFPolyacrylo nitrile(PA

8、N)Polyvinylidene fluoride(PVF)Polysulfone(PS)Sulfonated Polysulfone(SPS)第三十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Tubular and capillary membranes 第三十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Tubular membranewww.vito.be第三十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Tubular membranes (contained)第三十三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Hollow Fiber (capillar)Outside In VS Insi

9、de OutFrom Catalog of Toray第三十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Capillary 8 inch module第三十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Monolith (demo)Inorganic Membranes- CeramicMF, UFRecently NF- Porous glass- Zirconium第三十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Ceramic tubesFlat sheets第三十七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月第三十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Spiral-Wound RO/

10、NF ModuleFlow INSpacerMembranePermeateConcentrate第三十九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月第四十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月You can make your own spiral wound module today! Two A4 papersCotton sheet A4 (if available)Shears to cutGlue for paperPlastic tube with a slid (prefabricated)第四十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Reverse Osmose-ins

11、tallation第四十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月+/- various configurations第四十三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Deadend and CrossflowOperation modes第四十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane filtration dead-endMembraneWaste waterPermeatefeed第四十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane filtration cross flowWaste waterPermeateconcentratefeedmembra

12、neAir injection第四十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Dead-end FiltrationtimeYieldCake Thickness第四十七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cross-flow filtrationtimeCake ThicknessYield第四十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Semi dead-end filtration第四十九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cross-flow filtrationAdvantages:turbulent flowcontinuous concentrate discha

13、rgecontrol of cake-layer build-upDisadvantages:more complex process layouthigh(er) energy consumptionhigh(er) investment cost第五十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cascade single pass system第五十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Two-stage recirculation system第五十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Fouling of membranesFoulingReversible fouling

14、Irreversible foulingBiofoulingPore blockingScalingfoul a.1. 肮脏的,污浊的;2. 恶臭的;(食物)腐败的;3. 邪恶的,可恶的;4. 下流的,恶语咒骂的;5. (天气等)恶劣的;(风)逆的;6. (比赛中)犯规的;7. (水管等)堵塞的;8. (绳索等)被缠住的ad.1. 违反规则地;不正当地n.1. (比赛中)犯规C(+against/on)vt.1. 弄脏;污染;玷污;2. 使堵塞;3. 缠住;4. 碰撞vi.1. 腐败,腐烂;2. (管道等)堵塞(+up);3. (比赛中)犯规;4. (绳索等)缠结第五十三张，PPT共七十七页，

15、创作于2022年6月Resistance ModelI =ER1+R2+R3ER1R2R3IRmRcRgRpJvJv =DPm(Rc+Rg+Rp +Rm)Separation of resistance factors to Cake, Gel, Plugging, Membrane.第五十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Rejection by UF/MF membranesGlobular ProteinLinear polymerSolutePepsinCytochrome CPolydextranMW (kDa)3513100Rejection (%)90700 Porou

16、s supportSelective membrane skinGlobularproteinLinearmacromolecule第五十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cake layer formationMembraneParticleColloid/proteinCake/fouling layerFlow directionDriving forcep第五十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Fouling in MF/UFDecrease in flux due to:Pore-plugging, adsorption and cake-layer format

17、ion No concentration polarization of salts no scalingIn general concentrated feed solutions containing large particles (size 10 nm 25 m).This results in low back-diffusion rates, fast cake layer build-up and pore blocking low product-fluxes (1/10 of the CWF) Complex cake layer structure第五十七张，PPT共七十七

18、页，创作于2022年6月Fouling in NF/ROFouling behavior differs from UF/MF due to:Lower fluxes and presence of smaller molecules higher back-diffusion and in general no thick cake layer formationCharged membrane surfaces (in general negative) adsorption of colloids and biological matterScaling (CaSO4, CaCO3)第五

19、十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Fouling reduction/cleaningMembrane properties and module designOptimum process conditions (low TMP)Cleaning regimehydraulic cleaning (backwash, forward flush and airflush)chemical cleaningrelaxationPre-treatment of the feed (flocculation/coagulation, pH adjustment)第五十九张，PPT共七十

20、七页，创作于2022年6月Backwash (= Backflush)SuspensionMembranePermeateFiltration modeBackflushing modeto drainFluxTimewith backflushingwithout0negative flow第六十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月SuspensionMembranePermeateFiltration modeBackflushing modeto drainFluxTimewith backflushingwithout0negative flowBackwash (= Backf

21、lush)第六十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Forward Flush productionforward flush第六十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Back Flush productionforward flush & back flushpermeate第六十三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月AirFlushAirFlushbubble flowslug flowannular flow第六十四张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Forward Flush with airflush productionforward flush wit

22、h airflush & backflush第六十五张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane filtration semi dead-endMembraneWaste waterPermeatefeed第六十六张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Dead-end production-run, start building up fouling layerpermeatepermeatepermeatepermeatefeedMembrane module第六十七张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Dead-end at end of production ru

23、nBuilding up fouling layerProduction of permeate decreases at constant TMPpermeatepermeatepermeatepermeatefeed第六十八张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Dead-end with backflush Backflush with permeate duringproductionconcentratefeedpermeatepermeatepermeatepermeate第六十九张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Dead-end with backwash & airf

24、lush Air injectionfeedpermeatepermeatepermeatepermeateBackwash with airflush results in lower permeate useAir injection第七十张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Membrane filtration cross flowWaste waterPermeateconcentratefeedmembraneAir injection第七十一张，PPT共七十七页，创作于2022年6月Cross flowHigh sheering forces in membrane moduleLow fouling layer build upHigher energy demandHigher recoveryApplicated for higher MLSS contents第七十二张，PPT共七十七页，创作于2022年6月At t = 156 hAt t = 372 hThe effect of backwash on permeate production:第七十三张，PPT共七十七页，创作于2022年6月RelaxationGive the membrane time to relaxFouling