电场强化十字流膜滤的研究进展

SeriesNo.294December　2000　　　　　　　　　　　　　　金　　属　　矿　　山METALMINE　　　　　　　　　　　　　　总第294期2000年第12期＊　(96014511)。,,,110006139#。　,,,。··电场强化十字流膜滤的研究进展＊李海波　徐新阳　胡筱敏　罗　艹倩(东北大学)　　。,。　十字流膜滤　膜污染　电场流场特性AdvanceintheResearchofIntensifyingCrossFlowFilteringbyElectricFieldLiHaibo　XuXingyang　HuXiaomin　LuoQian(NortheastUniversity)Abstract　Themainchallengesincrossflowfilteringarefilmcontaminationandconcentrationdifferencepolariza-tion.TheresearchofintensifyingcrossflowfilteringmadebothinandoutsideChinaarereviewedandthebasicprincipleandtheresearchofcrossflowfilteringunderthefunctionofelectricfieldaredescribed.Keywords　Crossflowfilmfiltering,Filmcontamination,Electricfield,Flowfieldcharacteristics　　,20,,、、、、、、、、,[1、2],,。1　。,。,,、[1、3]。1930Morton(CrossFlow)[4],,“”,。,,,,;1964Kasspar,。,,,。,,,,[5]。,。,,,,。,,。,。1.1　Belfort[6],,,。VanderWaal,:,·27·[7]。Colman,[8]。L.G.Wenten,,,100～300kPa,,100%[9、14]。,。1.2　,,,。。[3]:,,。[10],Taylor,。,Taylor。1.3　1959,Bier,1969Moulik[1],、。1994J.Jurado[11],1992E.S.Tarleton、、[12]。R.J.Wakeman-[13]:,,,1/6。(ElectrocrossflowFil-tration/ECFF),,,,。2　ECFF“”E.Manegold,,1959Bier,,。2.1　ECFF,,,“”,,,,;,,“”,(electroosmosisfluxeffect),,。1[1]。1　,、、、,,,,。2。,,,,,。,,,。,。2　2.2　ECFF,ECFF[1]:J=■P/RT,(1),J,■P,RT。·28·总第294期　　　　　　　　　　　金　　属　　矿　　山　　　　　　　　　　　2000年第12期RT=Rf■P+RM+RC,(2),Rf,;RM;RC,。ECFF3[17],,、,;,,。,(2)3,。,3(b),,。3　ECFF(a)-;(b)-2.3　ECFF,ECFF:。ECFF,,SiO2,1[15]。50.5V/cm。E,,4;,E100V/cm,。,,,,,。1　/(V·cm-1)01733.335066.684/mm0.660.340.110.0100　:0.05%(W),0.12MPa,361L/hECFF。J.Jurado(BSA)[11],,,:1%BSA,125V/cm、2～4.5Hz,10;;25。ECFF:J=J0+μEE,(3),J0;μE(cm/s×cm/V)。(3),Jurado:J(Ci)J(1)=1-0.173ln(CiC1),(4),Cii;J(Ci)i。Jurado,,。E.S.Tarleton、,[12]:,。:ν=2εδE3μ,(5),ε,δZeta,μ,E。,Tarletonr、εpεfFe:Fe=2πγ3εf(εp-εf)εp+2εf(E2),(6),(E2),εpεf,。0.1m/s,140kPa,0.6%,50V/cm,:,,,10～14。,。TarletonWakeman,:,ECFF,ECFF,2。2　/(kW·m-2)/(kW·m-3)19.639.39.126.1　　:1.4%·29·　　　李海波等:电场强化十字流膜滤的研究进展＊　　　　　　　　　　　　　　　2000年第12期WakemanTarleton:,,。WakemanTarleton[16],,,。,,,,:,。D.Henry[17],ECFF,,(2)3,,,EEc,。:J=■P■Pkln(CSCB)+μEE+R0M1+KMR0ME■P,EEC(7)μEEkln(CS/CB),KME■P/R0M,(7):J=ME+M0,(8),MM0。(8):,。HenryECFF。,ECFF,。,,。,,,。3　　,,,,,。,。,ECFF,,。,,ζ、Henry;;N-S;Tay-lor;ECFF。ECFF,,ECFF。　　　1　　,..:,19972　..:,19983　,..,1994(3):1～54　Morton.Methodoffiltering.USPatent,No.1762560,June10,19305　,..,1998(2):30～366　GBelfortetal,Thebehaviorofsuspensionandmacromoleculesolu-tionincrossflowmicrofiltration,MemSci,1994(96):1～587　VanderWaaletal,Masstransferincorrugates-platmembranemodulesⅠ.MemSci,1989(40):243～2608　ColmanDAetal,Enhancedmasstransferformembraneprocess.TransInstChemEng,1991(69):91～989　LGWentenetal,Mechanismsandcontroloffoulingincrossflowmicrofiltration,Filtration&Separation,Mar,1995:252～25310　..,1998.411　JJuradoetal.Applicationofelectricfieldsandvortexmixingforenhancedultrafiltration.Filtration&Separation,May,1994:273～28112　ESTarleton,Theroleoffield-assistedtechniquesinsolid/liquidseparation.Filtration&Separation,May/June,1992:246～28113　ESTarleton,RJWakeman,Electro-acousticcrossflowmicrofil-tration.Filtration&Separation,Sep/Oct,1992:425～43114　MStumpe,BRedekerandUWerner.Theusesofelectrostaticin-teractionstoimprovethebackflushingeffectincrossflowmicrofil-tration.Filtration&Separation,June,1993:331～33515　,..,1998(1):3～816　RJWakeman,ESTarleton.Membranefoulingpreventionincross-flowmicrofiltrationbytheuseofelectricfields.CheEngSci,1987,Vol42,No4:829～84217　JosephDHenry,JRLeeFLawlerandCHAlexKuo.Asolid/liq-uidseparationprocessbasedoncrossflowandelectrofiltration.AICheJournal,1997,Vol23,No6:851～859(收稿日期2000-10-18)·30·总第294期　　　　　　　　　　　金　　属　　矿　　山　　　　　　　　　　　2000年第12期