Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 8 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương

Chia sẻ: Nguyễn Vương Cường | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

138
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường - Chương 8: Quá trình màng trình bày khái niệm, phương pháp đánh giá tính năng của màng, quá trình chuyển khối qua màng, kỹ thuật thẩm thấu, kỹ thuật điện thẩm tích và thẩm tích xoay chiều. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên Môi trường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 8 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương

Mục tiêu v Hiểu được cơ sở các quá trình màng. TÊN MÔN HỌC: v Vận dụng lựa chọn các qui trình xử lý chất HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG thải bằng phương pháp màng. CHƯƠNG 8: QUÁ TRÌNH MÀNG LOGO 2 Chương 8: QUÁ TRÌNH MÀNG 8.1. KHÁI NIỆM Màng được định nghĩa là một pha (quan 8.1. KHÁI NIỆM tâm đến pha rắn không quan tâm đến pha lỏng) 8.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA hoạt động như một hàng rào chắn đối với dòng MÀNG chảy của hỗn hợp gồm chất lỏng và các cấu tử 8.3. QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG trong đó. Màng có tính thấm chọn lọc khác nhau đối 8.4. KỸ THUẬT THẨM THẤU với cấu tử khác nhau. 8.5. KỸ THUẬT ĐIỆN THẨM TÍCH VÀ THẨM TÍCH Phạm vi ứng dụng: tách các chất ra khỏi XOAY CHIỀU môi trường nước. 3 4 1
Hạt thô: 10-1 – 1 mm Phương pháp sa lắng hay lọc qua lớp hạt (lọc nhanh, lọc chậm) Kích thước lỗ xốp của màng sẽ quyết Hạt mịn: 10-2 - 10-1 mm định tính thấm qua của các cấu tử, tuy nhiên, kích thước lỗ xốp của màng không Hạt cỡ micron: 10-3–10-2 mm Phương pháp vi lọc đều nhau. Cao phân tử: 10-5 – 10-3 mm Phương pháp siêu lọc, => phân tử lượng bị chặn, đó là phân tử ly tâm lượng của một phân tử mà 90% của nó bị giữ lại không vận chuyển qua được màng Phương pháp thẩm Ion: 10-7 – 10-5 mm tích, điện thẩm tích, thẩm thấu ngược và trao đổi ion 5 5 6 Trong quá trình tách các chất cần phải tạo Một số quá trình màng thường gặp trong được dòng chảy của nước, trong quá trình xử lý nước, nước thải. màng luôn luôn cần đến áp suất ngoài – áp STT Màng vi lọc Màng siêu lọc Lọc nano hay dưới siêu lọc suất động lực, nhằm thúc đẩy tốc độ quá trình 1 Loại màng Xốp, đối xứng Xốp, bất đối xứng Bất đối xứng,tổ hợp vì khi tiết diện chảy càng nhỏ (lỗ xốp của composit màng) thì trở lực càng cao. Tốc độ dòng chảy 2 Độ dày 10-150µm 150µm Lớp đỡ:150µm, lớp da màng 1µm tỷ lệ thuận vớ i sự chênh lệ ch áp suất. 3 Kích thước 0.05 - 10µm 10 – 100nm 0,1-0,5m3/m2/ >0,05m3/m2/m2/ngày/ 0,5m3/m2/ngày/ ngày/bar bar bar 7 8 2
Một số quá trình màng thường gặp trong xử lý nước, nước thải. STT Màng vi lọc Màng siêu lọc Lọc nano hay v Màng có cấu trúc đối xứng là màng có độ dưới siêu lọc xốp đều dọc theo chiều dày (100-200 6 Cơ chế Rây ,lọc Rây, lọc Hoà tan, khuếch hoạt tán micromet) động 7 Vật liệu Polymer,sợi, Polymer, sợi, Polymer v Màng có cấu trúc bất đối xứng là màng chế tạo gốm sứ gốm sứ gồm 2 lớp : giá đỡ (có cấu trúc xốp) và lớp da 8 Vùng ứng Phân tích , khử trùng,nước Tách hệ keo,cao phân tử, Làm mềm nước, loại bỏ chất hữu (là lớp mỏng fía trên có lỗ xốp rất nhỏ: 0,1-1 dụng siêu sạch, làm sữa,thực cơ, nước siêu tinh micromet) trong đồ uống phẩm,luyện khiết,cô đặc đồ kim,dệt,dược uống,đường, sữa. phẩm 9 10 8.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH 8.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG NĂNG CỦA MÀNG CỦA MÀNG 8.2.1. Cấu trúc xốp của màng 8.2.1. Cấu trúc xốp của màng Có 2 phương pháp: 8.2.2. Cấu trúc hình thái của màng • Xác định các thông số cấu trúc xốp độc lập: Độ lớn mao quản, Phân bố độ lớn mao quản, Độ dày của lớp da, Độ xốp bề mặt. • Xác định các thông số có cấu trúc liên quan đến tính thấm của màng: có liên quan đến quá trình tách chất có sử dụng chất tan (cần lọc) được giữ lại trên màng ở mức độ nào đó. 11 12 3
8.2.2. Cấu trúc hình thái của màng 8.3. QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG Các phương pháp đánh giá thường dùng là: 8.3.1. Chuyển khối qua màng xốp Ø Đo độ thấm 8.3.2. Chuyển khối qua màng đặc Ø Phương pháp vật lý: nhiệt quét vi sai, nhiệt vi sai. Ø Ăn mòn plasma Ø Phân tích bề mặt 13 14 8.3. QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG 8.4. KỸ THUẬT THẨM THẤU Đọc tài liệu vĐọc tài liệu 15 16 4
8.5. KỸ THUẬT ĐIỆN THẨM TÍCH VÀ THẨM TÍCH XOAY CHIỀU Ống hình trụ có chứa một màng tổng hợp, Điện thẩm tích là phương pháp tách ion ra có độ dày khoảng 100 nanomét. khỏi môi trường nước bằng phương pháp màng và yếu tố động lực của quá trình tách là dòng điện một chiều. Màng tích điện được sử dụng để khống chế Hình phóng to cho thấy hình ảnh phóng lớn của quá trình dịch chuyển của các ion. Màng được màng tổng hợp chứa các phân tử liên kết hữu cơ sử dụng gồm hai loại: màng anionit và màng và các lỗ nhỏ. Chỉ có các phân tử nước mới thoát cationit. ra khỏi màng lọc từ phía bên trái của màng lọc 17 18 5