(1)動態(tài)膜動態(tài)膜是指采用某種固體微?;蚍磻?yīng)中形成某種固體微粒,通過循環(huán)使其復(fù)合 在膜表面上,從而改進(jìn)膜的工作性能。高嶺土、石灰、硅藻土均可用于形成動態(tài)膜。
處理市政污水廠二級出流的十字流式微濾中,以紡織聚酯為原膜,KMnQ,和HCOONa反應(yīng)形成MnQ沉淀物能形成動態(tài)膜。MnQ動態(tài)膜能提高過濾通量、延長工作時間、增加對固態(tài)污染物 的截留,提高工作性能。膜清洗也變得簡單而有效,只要在原膜表面用刷子刷即可。形成MnQ動 態(tài)膜時,膜表面電荷改變,顆粒物和MnQ動態(tài)膜之間的靜電排斥作用有效地改進(jìn)了膜的工作性 能。MnQ沉淀能形成氫鍵,因而具有親水特性。而大多數(shù)適于作膜的合成材料都是疏水性的, MnQ沉淀在原膜上,使控制過濾過程的膜表面由疏水性變?yōu)橛H水性。由于廢水中多數(shù)顆粒是親 水性的,因而廢水中顆粒物附著在膜表面上的可能性就大大減小。形成的親水性膜表面減輕了污 損問題,從而提高了通量。工作性能的改進(jìn)主要由于原膜孔徑變窄和表面性質(zhì)改變所致;表面性質(zhì) 的改變則是由于改變了表面電荷或是由于原膜親水性簡水性的改變所致。二氧化錯、聚丙烯酸等亦可用于形成動態(tài)膜。
(2)兩相流超濾工藝在中空纖維超濾膜制飲用水中,采用連續(xù)切向空氣流在膜表面產(chǎn)生氣/ 液兩相流,切向氣流產(chǎn)生高剪切力和流體不穩(wěn)定性,阻止顆粒物沉積在膜表面上,即使在很低氣速 下也明顯提高了過濾通量。通量的增加取決于液流速度和膜兩側(cè)壓差。極限氣速下,通量可增加 155%;超過極限氣速,通量不再增加。其原理是空氣噴射能明顯改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu),膨松濾餅,增加孔 隙度和濾餅厚度,促使通量增加。
(3)電納濾將徑向電場疊加于管狀納濾組件上,形成的電納濾工藝。由于選用的膜帶負(fù)電 荷,因而把陽極置于膜內(nèi),陰極置于膜外,可對Na+穿過多孔介質(zhì)產(chǎn)生“泵效應(yīng)”。結(jié)果表明電場能 強烈改變離子透過膜的動力學(xué)特性,陽離子透過膜的能力增加,陰離子則被捕集在管件內(nèi)部;陽離 子截留率降低而陰離子截留率增加。電場和膜兩側(cè)壓差促進(jìn)離子分離(在透過液中)和離子濃縮 (在濃縮液中)的效果與離子化合價有關(guān)。該工藝也用于從廢水中選擇性去除Ct?+的研究。
(4)動力膜濾系統(tǒng)和振動膜濾系統(tǒng) 英國Pall公司開發(fā)出Pall動力膜濾系統(tǒng),在很接近膜表 面的地方用一個旋轉(zhuǎn)盤作用,產(chǎn)生高剪切速率。該系統(tǒng)溶質(zhì)通透率極高,可用于乳漿蛋白的濃縮; 但電機轉(zhuǎn)速受料液黏度和含固率限制。達(dá)到共振頻率后,電機荷載減小到維持共振;把酵母漿液濃縮到22%干重糊狀物,40 n?膜系統(tǒng),維 持共振只需2.5kW電力。該系統(tǒng)構(gòu)造可用于微濾、超濾及納濾操作。該系統(tǒng)能過濾富含蛋白質(zhì)的 產(chǎn)品,處理含腐蝕性顆粒的料液,并已在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
此外,在對中空管狀膜充氧器研究中發(fā)現(xiàn),采用膜的軸向振動,傳質(zhì)系數(shù)至少可提高2.65倍, 并能極大減輕膜的污損。