压力驱动水处理膜的压缩:实时量化和分析
Weijian Ding1, Kexin Ma1, Amy E Childress1
1Sonny Astani Department of Civil and Environmental Engineering, University of Southern California, 3620 S. Vermont Avenue, Los Angeles, California 90089, United States.
Environmental science & technology
|October 3, 2024
概括
这项研究量化了纳米过和反透 (RO) 膜的实时膜紧缩,揭示了空气口袋和支持层的显著紧缩,而不仅仅是膜本身.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 水处理膜对于海水淡化,废水处理和水的再利用至关重要.
- 之前的方法量化了单层膜中的压缩,高达12.5psi.
研究的目的:
- 扩展一种用于量化实时紧缩的新方法,用于多层异质纳米过和反透 (RO) 膜的多层异质纳米过和反透 (RO) 膜,高达330psi.
- 研究不同膜层和层间空间对整体紧缩的贡献.
主要方法:
- 结合电阻谱学和动态机械分析.
- 应用压力测试多层纳米过和RO膜高达330psi.
- 在固体支层和膜层之间的空气口袋中分析了压缩.
主要成果:
- 膜紧缩发生在支层/支层和层间空气口 (NF和RO膜分别高达18%和14%).
- 对于纳米过膜,大多数压缩 (高达45%) 发生在支持层空隙中;对于RO膜,大多数 (高达40%) 发生在固体支持材料中.
- 确定的压力测试对于准确的压缩特征是必不可少的.
结论:
- 膜层之间的空气口袋显著促进了压缩,这是以前被忽视的因素.
- 压缩的分布在纳米过和RO膜之间有所不同,突出显示了特定材料的行为.
- 已建立的方法来表征膜疲劳,包括不可撤销的紧缩,爬行和歇斯底里效应.


