Quali sono i requisiti per il materiale di supporto nella membrana composita e quali sono i material

Il materiale di supporto in una membrana composita deve soddisfare diversi requisiti per garantire le prestazioni complessive e la durata della membrana. Questi requisiti includono:

Resistenza meccanica: il materiale di supporto deve essere sufficientemente resistente dal punto di vista meccanico per resistere alla pressione e allo stress durante il processo di filtrazione della membrana. L'intervallo di pressione e stress che il materiale di supporto in una membrana composita può sopportare dipende da diversi fattori, tra cui le proprietà del materiale, il design del modulo a membrana e le condizioni operative del processo di filtrazione. In genere, durante il processo di filtrazione a membrana, la soluzione di alimentazione viene pompata attraverso il modulo a membrana a una determinata portata e pressione. La caduta di pressione attraverso la membrana crea una forza motrice che consente al permeato di passare attraverso la membrana trattenendo i soluti o le particelle nella soluzione di alimentazione. Il materiale di supporto nella membrana composita deve essere in grado di resistere alla pressione e allo stress generati dall'alimentazione soluzione durante il processo di filtrazione senza deformazioni o rotture. La pressione e la sollecitazione massime consentite dipenderanno dalla resistenza meccanica e dalla stabilità del materiale di supporto.

Resistenza chimica: il materiale di supporto deve essere chimicamente resistente all'ambiente di processo, compresa la soluzione di alimentazione e le soluzioni detergenti. Considerando la compatibilità chimica nella fase iniziale della selezione della membrana, la compatibilità chimica della membrana di supporto e della membrana filtrante nella membrana composita dovrebbe essere uguale o simile per garantire le prestazioni complessive e la durata della membrana. Se la membrana di supporto e la membrana del filtro hanno una diversa compatibilità chimica, ciò porterà a degrado, rigonfiamento o altri cambiamenti nella struttura della membrana, che influiranno sulle prestazioni di filtrazione e sulla durata della membrana. La stessa o stretta compatibilità chimica aiuta a garantire un'adeguata adesione e stabilità della membrana composita e previene qualsiasi interazione chimica che potrebbe influire sulle prestazioni della membrana.

Anche gli altri tre fattori sono molto importanti, stabilità termica, bassa tendenza all'incrostazione e compatibilità della struttura del materiale, poiché il materiale di supporto deve essere uguale alla temperatura della membrana filtrante e può sopportare l'intervallo di temperatura operativa del processo di filtrazione a membrana ; il materiale di supporto La stretta compatibilità con la somiglianza strutturale del materiale della membrana filtrante può garantire la corretta adesione e stabilità della membrana composita. La bassa tendenza all'incrostazione del materiale di supporto riduce al minimo l'incrostazione sulla superficie della membrana e prolunga la durata della membrana.

I materiali di supporto comunemente usati per le membrane composite includono:

1. Materiali polimerici: i materiali polimerici come polietilene, polipropilene e politetrafluoroetilene (PTFE) sono comunemente usati come materiali di supporto a causa del loro basso costo, elevata resistenza chimica e flessibilità.

2. Materiali ceramici: i materiali ceramici, tra cui allumina, zirconia e carburo di silicio, sono utilizzati in alcune membrane composite a causa della loro elevata resistenza meccanica, stabilità termica e resistenza chimica.

Dall'analisi completa di cui sopra, si può vedere che la scelta del materiale di supporto in una membrana composita dipenderà dai requisiti specifici del processo di filtrazione, comprese le proprietà chimiche e fisiche della soluzione di alimentazione, le condizioni operative e le prestazioni desiderate della membrana .

Citazione

1.Liu, C., & Huang, X. (2017). Preparation and characterization of composite membranes for water treatment: A review. Journal of Membrane Science, 527, 18-38. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.10.035

2.Soltani, M., & Madaeni, S. S. (2019). Composite membrane support materials for water and wastewater treatment: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(4), 103197. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103197

3.Zhang, Y., Li, J., & Chen, V. (2019). Recent developments in composite membrane supports for water and wastewater treatment: A review. Chemical Engineering Journal, 358, 1171-1188. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.067

4.Zhou, L., Li, W., Liu, X., & Li, J. (2019). Composite membrane support materials: Fabrication, characterization, and applications. Chemical Engineering Journal, 357, 778-792. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.09.052