穩(wěn)態(tài)滲透通量模型

穩(wěn)態(tài)滲透通量模型所描述的是滲透通量時(shí)間曲線中處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)的過(guò)程，見(jiàn)圖MT。通常料液濃度越高，達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需的時(shí)間越短。一個(gè)過(guò)濾過(guò)程大部分時(shí)間都處于穩(wěn)態(tài)滲透通量下，其大小決定了一個(gè)過(guò)濾過(guò)程的可行性，因此非常重要。本節(jié)詳細(xì)介紹了一些得到更普遍公認(rèn)的預(yù)測(cè)或關(guān)聯(lián)穩(wěn)態(tài)滲透通量的數(shù)學(xué)模型和所需的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法，隨后討論了這些模型中的重要原理。

超濾和反滲透中的相關(guān)數(shù)據(jù)一般比微濾中的可信度更高。人們對(duì)溶質(zhì)在質(zhì)量傳遞過(guò)程中的行為已做了大量研究并得到了公認(rèn)。溶質(zhì)的行為非常有規(guī)律，每種物質(zhì)的分子都有其分子量，可計(jì)算出可靠的擴(kuò)散系數(shù)。懸浮液中顆粒通常有一個(gè)粒徑分布范圍，而沒(méi)有一個(gè)代表整個(gè)粒徑分布的特征尺寸。在錯(cuò)流操作中，膜上沉積顆粒的粒徑分布是主體流速的函數(shù)，粗大的顆粒會(huì)被主流體帶離膜表面，因此，顆粒的行為是由系統(tǒng)參數(shù)決定的，所以需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)為模型分析提供數(shù)據(jù)。所有模型中都假設(shè)滲透通量由濾餅層控制，但有時(shí)候膜內(nèi)發(fā)生吸附和堵塞，會(huì)導(dǎo)致膜阻力明顯上升，使膜成為過(guò)濾性能的控制因素。每個(gè)模型都是在各自特定的實(shí)驗(yàn)條件下得到的。不可能找到一個(gè)模型與所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都符合，要根據(jù)處理懸浮液的主要操作條件找出最適合的模型。