超声波技术强化膜分离过程研究进展.pdfVIP

维普资讯 化 工 进 展 ·32 · CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS 2008年第 27卷第 1期 超声波技术强化膜分离过程的研究进展 刘丽英，丁忠伟，常李静，佟大为，马润宇 (北京化工大学化学工程学院，北京 100029) 摘 要：对超声波技术在膜分离过程中的应用与研究进展进行 了综述 介绍了超声波在强化过滤过程、辅助膜清 洗、传质膜分离过程中的应用以及强化过程的影响因素，并评述 了超声波对膜结构的影响。表明超声作用下的膜 分离过程，其渗透性能确有改善，但有时超声波也会对膜造成损伤，需引起注意。 关键词：超声；膜分离；过程强化 中图分类号：TQ028．8 文献标识码：A 文章编号：1000—6613 (2008)O1—0032—07 Progressinmembraneseparationenhancedbyultrasound LIULiying，DINGZhongwei，CHANGLjiing，TONGDawei，MARunyu (CollegeofChemicalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Bei．jing100029，China) Abstract：Inthispaper，theapplication anddevelopmentofultrasound enhancementinmembrane separation processesare reviewed．Applicationsofultrasound to enhancing membrane separation includingfiltration，assistedmembranecleaningandmasstransfermembraneprocessarepresented，and thefactorsinfluencingtheultrasoundenhancementarediscussed．Furthermore，theeffectsofulrtasound irradiationonmembranestructurearesummarized．Itisclearthat，inspiteofimprovedperfomr anceof memb~neseparation，ultrasoundwaveshavebeusedwithcare． Keywords：ultrasound；membraneseparation；processenhancement 近年来，超声波作为一种强化过程的手段，在 靠其空化现象。所谓超声空化现象，是指液体 中微 各领域中应用十分活跃，例如强化化学反应、强化 小空化泡 (真空泡或含气体和蒸汽的气泡)在声波 分离过程、优化 电镀工艺、生物医学、污水降解处 作用下的振荡、生长、收缩直至崩溃的一系列过程。 理，制备超细粉体材料等 1【-6]。膜分离技术 由于其 空化泡崩溃时，形如一个局部过热点，在极短时间 具有分离效率高、能耗低、设备体积小、操作方便 内(10ps)，在泡内产生 5000K的高温和 50MPa 等优点，广泛应用于分离过程中。但该技术在实际 的高压，并伴生强烈的冲击波和速度达 l10m／s左 应用时，存在一些 问题，如：渗透通量较低 ；长期 右的微射流l7…。超声波的这种空化作用给媒介带 使用后由于浓差极化和膜污染的影响，使膜的通量 来巨大的机械效应和热效应等。 及分离性能下降，膜寿命缩短。上述问题严重制约 在超声波辐射下的超滤与微滤过程中，超