基于膜污染时序特征的过滤-反洗双向传质中空纤维膜组件优化研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51378349

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

王捷

完成单位：

天津工业大学

中文关键词：

双向传质; 中空纤维膜; 时序化模型; 膜污染; 反清洗;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2014-01-01

结束日期：

2017-12-31

中文摘要：

课题基于水处理中膜单元的全程控制思想，提出基于时序化膜污染的过滤/反洗双模式组件优化的研究思路。将生物流变学理论延伸至膜过滤与反清洗双向传质过程中，结合过滤模式下通量的不均匀分布与反清洗模式中的\"最不利\"原则，以延缓膜污染为目标，将二者有机统一。采用中空纤维膜局部通量与污染的实时化分析与检测手段，通过分段式压力、流量复合测试手段分析过滤/清洗模式下膜轴向局部过滤特征，运用计算流体力学（CFD）模拟水处理中组件环境流场，并引入时间性参数构建时序动态化的膜污染模型。基于电化学原理，采用参比膜纤维方法，对膜过滤/反清洗模式下膜面局部微流场特性的分析，研究中空纤维膜的最佳水力学环境。最终通过时序化膜污染模型与最佳流场环境的分析，对双向传质模式下膜组件结构外形进行优化，为中空纤维膜组件设计及相关反清洗操作模式的构建奠定理论基础，以实现在复杂水处理工艺环境下膜组件的低耗高效运行。