Hiện tƣợng fouling là hiện tƣợng tắt nghẽn membrane trong quá trình phân riêng, khi đó lƣu lƣợng dòng permeate giảm dần.
Hiện tƣợng fouling ảnh hƣởng đến tuổi thọ của membrane, tần số vệ sinh membrane, chế độ tiền xử lý nguyên liệu, điều kiện làm việc, chi phí vận hành và hiệu suất làm việc của thiết bị (Mallevialle và cộng sự, 1996).
-33-
Hình 1.14:Mô hình của hiện tượng fouling(Mulder, 1991)
Các nguyên nhân chính gây ra hiện tƣợng fouling bao gồm: Sự tập trung nồng độ (concentration polarization)
Trong quá trình phân riêng, dƣới tác động của áp lực, các chất hòa tan, các chất keo, các chất có khối lƣợng phân tử lớn có khuynh hƣớng tập trung ở bề mặt membrane. Sự tập trung này đã dẫn đến sự hình thành lớp keo sát bề mặt màng và kế đến là lớp biên nồng độ. Trong quá trình phân riêng, lớp keo này hầu nhƣ không thể tách ra khỏi màng. Ngƣợc lại, các cấu tử ở lớp biên nồng độ vừa bị dòng permeate kéo theo qua màng vừa khuếch tán ngƣợc trở lại vùng ngoại biên do sự chênh lệch nồng độ (Mallevialle và cộng sự, 1996).
Đặc biệt, một số cấu tử có thể bị hấp phụ trên bề mặt mao quản, thậm chí làm tắt mao quản của màng. Và chính những cấu tử này góp phần làm giảm đáng kể lƣu lƣợng của dòng permeate.
Vi sinh vật (Biofouling)
Khi dung dịch nguyên liệu có chứa vi sinh vật, chúng sẽ bám trên bề mặt membrane và làm tắt nghẽn membrane. Trong quá trình phân riêng, trên bề mặt membrane có thể có đến 106CFU/cm2, bao gồm vi khuẩn, nấm mốc và nấm men (Baker và Dudley, 1998).
Các nguyên nhân gây ra hiện tƣợng fouling là rất phức tạp. Ngoài các yếu tố trên, hiện tƣợng fouling còn chịu ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố khác trong quá trình phân riêng, chủ yếu do tƣơng tác giữa các cấu tử trong nguyên liệu với vật liệu màng (Lee Nahwa, 2004).
-34-