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不锈钢膜因其高机械强度、耐腐蚀、易密封等特点,广泛应用于化工、石油、医药、环保等领域。微滤膜依靠孔道的筛分作用实现液固和气固分离,因此适宜的孔径是过滤效果的保证,也是选择过滤材料的首要考量,可靠的孔径分析方法和科学的分析操作必不可少。其次,膜材料分离性能、过滤参数等表征是不锈钢膜应用的基础,而这些参数的考察又离不开可靠的实验过滤装置。以活性炭悬浮液为应用对象,优化了不锈钢膜应用操作参数,并对应用过程中膜再生方法进行了探讨。因此,对于不锈钢膜过滤性能研究,本工作在孔径分析、过滤实验装置搭建、过滤应用等方面展开讨论,主要研究内容和结果如下: 1、采用气体泡点法考察了GQ-16、丙三醇、无水乙醇、纯水四种液体作为润湿剂对不同孔径、不同结构的不锈钢膜孔径测试结果的影响(包括最大孔、平均孔及孔径分布)。结果表明:润湿剂种类影响孔径测试结果,纯水等与不锈钢材料不浸润的液体不适宜作为润湿剂用于泡点法测试;润湿剂的粘度和挥发度对样品最大孔径测试结果影响较小,而挥发度对样品平均孔径测试结果影响较大;对于丙三醇等高粘度润湿剂测试不锈钢膜时,需延长浸润时间以确保完全浸润,且只能采用Wet-up/Dry-down操作模式进行孔径分析;正、反面孔径测试结果相同与否受样品内部结构影响,对于对称不锈钢膜,正、反面孔径测试值相同,但对于非对称不锈钢膜,需考虑正、反测试面的影响,针对非对称不锈钢膜需以小孔侧为测试面进行测试。 2、在传统膜过滤实验装置的基础上,改进了装置结构、连接方式等,搭建了一套功能多样化,能对多种尺寸、型号的膜管进行过滤性能测试的装置。基于不锈钢材料高机械强度和可焊接性,为该装置设计了两套组件,使装置拆卸、组装更加方便。在手动实验装置基础上,进行了自动化升级改造,实现了纯水通量自动化测试并可自动记录、收集操作参数数据,方便操作,提高工作效率。 3、在活性炭悬浮液体系的固液分离中,考察了死端和错流两种操作方式对过滤效果的影响,并确定了合适的操作参数。膜再生方面,对比了机械刮除、气体反冲、清水反洗、高温焙烧和超声+反洗等不同工艺的膜再生效果,发现超声+反洗膜再生方法效果较佳,可使膜完全再生,并优化了超声+反洗膜再生工艺操作参数,完成长时间过滤运行。