Mar is eol go maith, tá feiniméan ar a dtugtar "polarúchán comhchruinnithe" ann le linn oibriú na nanofiltration agus seicní osmosis droim ar ais, rud a fhágann go bhfuil salú membrane. Ós rud é nach díríonn ultrafiltration tuaslagáin, ach scagadh, níl an feiniméan "polarúchán comhchruinnithe" suntasach le linn oibriú membrane ultrafiltration. Mar sin féin, is féidir le ultrafiltration colloids a choinneáil, agus mar sin tá tionchar suntasach ag an bhfeiniméan "polarú ciseal glóthach" ar sheicní ultrafiltration. Roinneann an t-alt seo na prionsabail, na foirmlí, agus an tábhacht innealtóireachta a bhaineann le "polarúchán ciseal glóthach" membrane ultrafiltration do ghairmithe cóireála uisce.
I. Coincheap Polarú Ciseal Glóthach
Le linn ultrafiltration, nuair a bhíonn líon mór tuaslagáin mhacramóilíní san uisce beatha (cosúil le próitéiní, polaisiúicrídí, cáithníní collóideacha, etc.), carnann na substaintí seo ar dhromchla an scannáin, ag foirmiú ciseal tiubh de réir a chéile. De réir mar a théann an scagachán ar aghaidh, méadaíonn an tiúchan tuaslagáit laistigh den chiseal tiubhaithe, sa deireadh sroicheann tuaslagthacht sáithiúcháin an tuaslagáit sa chóras, rud a chruthaíonn ciseal glóthach ar an dromchla membrane. Tar éis na foirmeacha ciseal glóthacha, fiú má leanann an difríocht brú transmembrane (TMP) ag méadú, ní mhéadaíonn an flosc tréscaoilteach go suntasach a thuilleadh. Tugtar rialú polaraithe ciseal glóthach ar an bpróiseas seo. De réir mar a mhéadaíonn an difríocht brú membrane, ardaíonn an ráta sreafa tréscaoilteach ar dtús agus ansin cobhsaíonn sé.
II. Múnla Matamaitice agus Anailís Foirmle
1. Cothromóid Aistriú Polarú Sraithe Glóthach
Nuair a shroicheann an tiúchan tuaslagáit ar an dromchla membrane sáithiú, is féidir an próiseas aistrithe mais an tuaslagáit in aice leis an dromchla membrane a ríomh ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:
Áit: cm an tiúchan de mhacramóilíní ar dhromchla an membrane; Is é cp an tiúchan de mhacramóilíní sa tréscaoilteán; Is é cb an meántiúchan de mhacramóilíní san uisce beatha laistigh den eilimint membrane; Is é Jw an flosc tréscaoilteach; Is é k an chomhéifeacht aistrithe mais ar dhromchla an scannáin.
Nochtann an fhoirmle seo patrún "carnadh" macromolecule ar an dromchla membrane: (1) Is féidir le méadú ar an treoluas tras-sreafa agus méadú k tiús na ciseal polaraithe glóthach a laghdú; (2) Is féidir le laghdú ar an flosc oibriúcháin rialú a dhéanamh ar thiúchan na macramóilíní ar an dromchla membrane faoi bhun an phointe glóthach.
2. Gaol idir Flux a Theorannú agus Tiúchan Uasta
Nuair a shroicheann an tiúchan de mhacramóilíní cm ar dhromchla an membrane an pointe glóthach cg, téann an córas isteach sa stát teorannach flosc. Ag an am seo, is féidir an fhoirmle aistrithe mais a shimpliú go dtí an fhoirmle seo a leanas.
Ciallaíonn sé seo, a luaithe a fhágann na coinníollacha oibriúcháin go sroichfidh an tiúchan dromchla membrane cg, ní mhéadóidh an difríocht brú transmembrane an flosc a thuilleadh.
Is é suntas innealtóireachta na foirmle seo ná: (1) I ndearadh próisis, tá an flosc teorannaithe ina phríomh-pharaiméadar a chinneann limistéar an scannáin agus an tomhaltas fuinnimh; (2) Ba cheart go seachnódh oibriú cobhsaí an chórais ultrascagacháin oibríocht fhadtéarmach sa réigiún teorannach flosc.
3. Brú Dromchla Membrane agus Friotaíocht Ciseal Glóthach
Ní hamháin go gcuireann láithreacht an chiseal glóthach isteach ar aistriú mais ach freisin méaduithe go suntasach ar fhriotaíocht scagacháin. Taispeántar a slonn matamaitice thíos.
Más rud é: ki, is é glóthach comhéifeacht friotaíochta na ciseal glóthach go substaint mhacramóilíní i; Is é Δl tiús na ciseal glóthach; Di, is é glóthach an chomhéifeacht idirleata laistigh den chiseal glóthach.
Léiríonn sé seo, nuair a éiríonn an ciseal glóthach níos tibhe (méaduithe Δl) nó nuair a mhoillíonn an idirleathadh laistigh den chiseal glóthach (Di, laghdaíonn glóthach), laghdóidh an chomhéifeacht aistrithe mais ki,glóthach go suntasach.
I ndearadh innealtóireachta: (1) Is féidir méadú Δl a rialú trí fhórsa lomadh sreafa tras a mhéadú, an tiúchan tuaslagáin a laghdú, nó an minicíocht backwash a mhéadú; (2) Méaduithe ar shlaodacht an insiltigh Di,glóthach; dá airde an teocht an uisce, an níos ísle ar an slaodacht. III.
III. Tiúchan Dromchla Membrane Tábhacht Dáilte agus Dearaidh
Tá tiúchan réasúnta íseal ag macramóilíní níos faide ar shiúl ón scannán, ach méadaíonn a dtiúchan go tapa in aice leis an scannán, ag claonadh i dtreo sáithithe laistigh den chiseal glóthach. Taispeántar an tsamhail mhatamaiticiúil chomhfhreagrach sa chothromóid seo a leanas:
Cá: Is é ki an chomhéifeacht aistrithe mais membrane leachtach; Is é ε porosity an chiseal glóthach.
Déanann an fhoirmle seo breithniú cuimsitheach ar fhriotaíocht aistrithe mais membrane leachtach agus ar fhriotaíocht idirleathadh na gciseal glóthach. Nuair a bhíonn an t-ábhar polaiméire sa réiteach ard nó go bhfuil an ciseal glóthach tiubh, méadaíonn an fhriotaíocht idirleata go suntasach, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca an stát teorannach flosc a bhaint amach roimh am.
Achoimre
Tá polarú ciseal glóthach ar cheann de na baic oibriúcháin is tipiciúla i bpróisis ultrascagacháin. Tríd an anailís sa pháipéar seo, is féidir linn a fheiceáil nach fadhb "bréanaithe" amháin é, ach mar thoradh ar chomh-éifeachtaí aistrithe mais, idirleathadh agus coinníollacha oibriúcháin. Nochtann an fhoirmle matamaitice an gaol intreach idir tiúchan, flosc, agus friotaíocht mais-aistrithe; is féidir le dearadh próisis agus leas iomlán a bhaint oibriúcháin polarú ciseal glóthach a rialú go pointe áirithe; do chórais polaiméire, tá roghnú réasúnach na gcoinníollacha oibriúcháin ríthábhachtach chun éifeachtacht ultrafiltration a chinntiú. In innealtóireacht phraiticiúil, má chuirtear na foirmlí agus na prionsabail sa pháipéar seo le chéile le monatóireacht dhinimiciúil ar pharaiméadair mar Jw, k, Di, agus glóthach, is féidir oibriú cobhsaí agus éifeachtach an chórais ultrascagtha a bhaint amach.