本文以自来水和菠萝汁为实验物料,将膜技术和动态过滤技术相结合,通过实验研究了无机Ni膜的渗透通量、分离效率和通量衰减系数等特性,对无机Ni膜在动态过滤条件下澄清菠萝汁进行了初步的探索。分析了操作压力、叶轮转速等参数对膜的渗透通量和膜滤阻力的影响,并对自来水和菠萝汁过滤前后的粒度分布进行了分析,测定了过滤过程中的各部分阻力分布情况,通过对膜滤过程机理的分析,采用因次分析法推导了污染层阻力准数关联式。 实验结果表明渗透通量是随时间衰减的,且基本可分为初始阶段和稳定阶段,渗透通量在初始阶段下降很快,在稳定阶段也有缓慢的下降。在其它操作参数不变的情况下,增大叶轮转速和操作压力都能提高渗透通量,在膜滤过程中,沉积层阻力占的比例最大,膜孔堵塞层阻力和膜增加的阻力也都占有较大的比例,纯膜阻力在总阻力中也占有一定的比例,在计算中纯膜阻力不可忽略。 将问题转化为3D问题,根据Fluent软件中的层流模型以及附加的多孔介质模型对无机Ni膜的过滤特性进行了数值模拟,模拟结果表明,膜滤初始阶段渗透通量值与模拟结果吻合较好,稳定阶段的渗透通量值与模拟值偏差较大,这是因为在模拟过程中忽略膜的污染。