Mục tiêu v Hiểu sở trình màng TÊN MÔN HỌC: HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG v Vận dụng lựa chọn qui trình xử lý chất thải phương pháp màng CHƯƠNG 8: QUÁ TRÌNH MÀNG LOGO Chương 8: QUÁ TRÌNH MÀNG 8.1 KHÁI NIỆM 8.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA MÀNG 8.3 QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG 8.4 KỸ THUẬT THẨM THẤU 8.5 KỸ THUẬT ĐIỆN THẨM TÍCH VÀ THẨM TÍCH XOAY CHIỀU 8.1 KHÁI NIỆM Màng định nghĩa pha (quan tâm đến pha rắn không quan tâm đến pha lỏng) hoạt động hàng rào chắn dòng chảy hỗn hợp gồm chất lỏng cấu tử Màng có tính thấm chọn lọc khác cấu tử khác Phạm vi ứng dụng: tách chất khỏi môi trường nước Hạt thô: 10-1 – mm Hạt mịn: 10-2 - 10-1 mm Phương pháp sa lắng hay lọc qua lớp hạt (lọc nhanh, lọc chậm) Hạt cỡ micron: 10-3–10-2 mm Phương pháp vi lọc Cao phân tử: 10-5 – 10-3 mm Phương pháp siêu lọc, ly tâm Ion: 10-7 – 10-5 mm Phương pháp thẩm tích, điện thẩm tích, thẩm thấu ngược trao đổi ion Kích thước lỗ xốp màng định tính thấm qua cấu tử, nhiên, kích thước lỗ xốp màng không => phân tử lượng bị chặn, phân tử lượng phân tử mà 90% bị giữ lại không vận chuyển qua màng 5 Trong trình tách chất cần phải tạo dòng chảy nước, trình màng luôn cần đến áp suất – áp suất động lực, nhằm thúc đẩy tốc độ trình tiết diện chảy nhỏ (lỗ xốp màng) trở lực cao Tốc độ dòng chảy tỷ lệ thuận vớ i chênh lệ ch áp suất Một số trình màng thường gặp xử lý nước, nước thải STT Màng vi lọc Màng siêu lọc Lọc nano hay siêu lọc Loại màng Xốp, đối xứng Xốp, bất đối xứng Bất đối xứng,tổ hợp composit Độ dày 10-150µm 150µm Lớp đỡ:150µm, lớp da màng 1µm Kích thước lỗ xốp 0.05 - 10µm 10 – 100nm 0,1-0,5m3/m2/ 0,5m3/m2/ngày/ ngày/bar bar >0,05m3/m2/m2/ngày/ bar Một số trình màng thường gặp xử lý nước, nước thải STT Màng vi lọc Màng siêu lọc v Màng có cấu trúc đối xứng màng có độ xốp dọc theo chiều dày (100-200 micromet) Lọc nano hay siêu lọc Cơ chế hoạt động Rây ,lọc Rây, lọc Hoà tan, khuếch tán Vật liệu chế tạo Polymer,sợi, gốm sứ Polymer, sợi, gốm sứ Polymer Vùng ứng dụng Phân tích , khử trùng,nước siêu sạch, làm đồ uống Tách hệ keo,cao phân tử, sữa,thực phẩm,luyện kim,dệt,dược phẩm Làm mềm nước, loại bỏ chất hữu cơ, nước siêu tinh khiết,cô đặc đồ uống,đường, sữa 8.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA MÀNG 8.2.1 Cấu trúc xốp màng 8.2.2 Cấu trúc hình thái màng 11 v Màng có cấu trúc bất đối xứng màng gồm lớp : giá đỡ (có cấu trúc xốp) lớp da (là lớp mỏng fía có lỗ xốp nhỏ: 0,1-1 micromet) 10 8.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA MÀNG 8.2.1 Cấu trúc xốp màng Có phương pháp: • Xác định thông số cấu trúc xốp độc lập: Độ lớn mao quản, Phân bố độ lớn mao quản, Độ dày lớp da, Độ xốp bề mặt • Xác định thông số có cấu trúc liên quan đến tính thấm màng: có liên quan đến trình tách chất có sử dụng chất tan (cần lọc) giữ lại màng mức độ 12 8.2.2 Cấu trúc hình thái màng Các phương pháp đánh giá thường dùng là: Ø Đo độ thấm Ø Phương pháp vật lý: nhiệt quét vi sai, nhiệt vi sai Ø Ăn mòn plasma Ø Phân tích bề mặt 8.3 QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG 8.3.1 Chuyển khối qua màng xốp 8.3.2 Chuyển khối qua màng đặc 13 8.3 QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG Đọc tài liệu 14 8.4 KỸ THUẬT THẨM THẤU vĐọc tài liệu 15 16 8.5 KỸ THUẬT ĐIỆN THẨM TÍCH VÀ THẨM TÍCH XOAY CHIỀU Điện thẩm tích phương pháp tách ion khỏi môi trường nước phương pháp màng yếu tố động lực trình tách dòng điện chiều Màng tích điện sử dụng để khống chế trình dịch chuyển ion Màng sử dụng gồm hai loại: màng anionit màng cationit 17 Ống hình trụ có chứa màng tổng hợp, có độ dày khoảng 100 nanomét Hình phóng to cho thấy hình ảnh phóng lớn màng tổng hợp chứa phân tử liên kết hữu lỗ nhỏ Chỉ có phân tử nước thoát khỏi màng lọc từ phía bên trái màng lọc 18 ... KHỐI QUA MÀNG 8. 3.1 Chuyển khối qua màng xốp 8. 3.2 Chuyển khối qua màng đặc 13 8. 3 QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG Đọc tài liệu 14 8. 4 KỸ THUẬT THẨM THẤU vĐọc tài liệu 15 16 8. 5 KỸ THUẬT ĐIỆN THẨM... phẩm,luyện kim, dệt,dược phẩm Làm mềm nước, loại bỏ chất hữu cơ, nước siêu tinh khiết,cô đặc đồ uống,đường, sữa 8. 2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA MÀNG 8. 2.1 Cấu trúc xốp màng 8. 2.2 Cấu trúc... mức độ 12 8. 2.2 Cấu trúc hình thái màng Các phương pháp đánh giá thường dùng là: Ø Đo độ thấm Ø Phương pháp vật lý: nhiệt quét vi sai, nhiệt vi sai Ø Ăn mòn plasma Ø Phân tích bề mặt 8. 3 QUÁ TRÌNH