罗南
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樊耀波
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王捷
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耿全月
膜科学与技术
基于中空纤维膜轴向不均污染理论,运用响应曲面法建立了浸没式中空纤维超滤膜组件不同通量状态下,膜组件过滤过程中的膜阻力关于时间、空间的动态数学模型,对建立的模型进行了显著性分析及实验验证,并对中空纤维膜组件进行了数学优化.通过验证实验发现,发现实测数据与膜阻力动态数学模型计算值基本一致.通过对数学模型分析发现:在次临界通量状态下,膜丝长度及运行时间均存在最佳值;在临界和超临界状态下,膜阻力及运行时间与膜丝长度成正比.
关键词:
中空纤维膜组件
,
响应曲面法
,
数学模型
,
膜污染
,
优化
庄黎伟
,
戴干策
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.02.015
为了研究中空纤维超滤膜组件通量分布,建立了基于膜丝实体为骨架的三维多孔介质模型,通过商用有限体积法软件求解管壳程以及膜丝多孔区纯水渗透过程的控制方程,得到管壳程的流场信息和多孔区的通量分布.研究表明,任意膜丝和膜丝束均存在通量分布的三维不均匀性,局部高通量增大了设备能耗,降低了组件效率;增大进出口压差降低了通量分布的均匀性,由于考虑了进口效应而更接近实际;膜丝渗透性的提高降低了通量分布的均匀性,在本文研究范围内,相同的进出口压差,膜丝渗透性提高5倍,产水量仅提高10％.本文计算流体力学模型适用于膜丝单元和膜组件研究,与实验偏差均在10％以内,可用于指导组件设计和优化.
关键词:
中空纤维膜组件
,
超滤
,
数值模拟
,
多孔介质模型
,
通量三维分布
薛喜东
,
王建友
,
刘红斌
,
张振辉
,
杨建鑫
,
王济虎
,
李卜义
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.04.019
设计了一种小型太阳能膜蒸馏海水淡化系统,采用自主设计的螺旋缠绕式中空纤维空气隙膜蒸馏组件(SW-AGMD-HF)作为核心的膜蒸馏(MD)单元.以TDS(总可溶固体物)为35 000 mg/L的模拟海水为原水,考察冷热水流量、膜组件启动温度和天气对太阳能膜蒸馏系统产水的影响.结果表明,在太阳辐照量一定的条件下,产水量随进水流量的增大而减小,膜组件启动温度的高低则对产水量无显著影响,日照条件是产水量的最显著影响因素.以上实验条件对产水电导率均无显著影响.在夏季晴朗的天气下,太阳能集热器日平均集热效率约为30％;当集热面积为15 m2,膜面积为1.56m2,冷热水流量为90 L/h;膜组件启动温度为50℃时,最高日产水量为44.3 L,产水电导率始终低于50 μS/cm,SW-AGMD-HF装置的脱盐率为99.9％.太阳能膜蒸馏充分利用了太阳能作为能源,运行稳定,产水水质好,有望成为一种新型的海水及苦咸水淡化技术,为小型海岛和偏远地区提供可靠的饮用水.
关键词:
太阳能
,
空气隙膜蒸馏
,
中空纤维膜组件
,
海水淡化
