bujianbusan

 在别的 网站看到了一个帖子是 超滤的浓差极化的,竟被一位仁兄嘲笑说这是一个无知者的发帖,并很自信的说只有反渗透才存在浓差极化.
我感觉有必要在咱们这里澄清一下这位仁兄的观点,
显而易见,只要存在浓度差就会发生浓差极化的现象,这是浓差极化的字面意思.,但是浓差极化的影响到底是对反渗透大呢,还是超滤和微滤大,就有必要分析一下.反渗透作为一种致密型溶解-扩散膜来说,在通常情况下,所产生的渗透通量是相对较少的,因此浓度提高的程度也是较小的,膜的阻力才是处于支配地位,浓差极化的影响是次要的.而超滤和微滤作为一种多孔膜,往往具有很高的渗透通量,因此在进料边也就会产生很强的浓差极化.所以,即使在流动力学状态良好的情况下,被截留组分也会达到极限浓度,发生沉淀作用,致使在膜表面构成一层覆盖层.因此,对分离效率起决定作用的不再仅仅是膜,而是整个覆盖层/膜体系.在微滤的情况下,膜的阻力与覆盖层的阻力相比较甚至可以忽略.
可以说对于超滤和微滤来说,浓差极化是一个必须考虑到的因素,说只有反渗透才存在浓差极化的人知识面太狭隘.

shuijieyinghao

我有不同意见.
对于通过量的说话我同意.
但是,极化现象只是针对离子或者价键而言. 所谓微滤和超率对于离子都没有截留的作用. 意味着那仅仅是对污染物的截留产生膜进水产水之间杂质量的巨大差异, 而不是真正的"浓差极化"!!
请参考相关书籍关于浓差极化的概念.

bujianbusan

浓差极化定义:
浓差极化是指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质(离子或不同分子量的溶质)被截留,于是在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越搞.在浓度剃度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过流量下降.当溶剂向膜面流动(对流)时引起溶质向膜面流动速度与浓度剃度使溶质向本体溶液扩散速度达到平衡时,在膜面附近存在一个稳定的浓度剃度区,这一区域称为浓差极化边界层,这一现象称为浓差极化.
[膜技术手册/时钧,袁权,高从楷主编]
注意该定义中说的是溶质(离子或不同分子量的溶质),并不是楼上的所谓离子或者价键,估计楼上所看的是电化学书里的浓差极化定义吧.我并不是一个无的放矢的人,帖子上的话也不是我本人编出来的,是参考[膜工艺;组件和装置设计基础/(德) R Rautenbach]而说的.实际上有很多研究超滤膜浓差极化的论文,还有基本上关于膜的专业书籍,都会提到超滤的浓差极化,楼上不妨去看一下.

moshen

楼主说得非常正确,支持此观点,认为只有RO才存在浓差极化的肯定是入门级的,去看看我在论坛上传的那些有关膜技术的书籍就知道了.几乎所有关于膜的书籍都会详细论述这个问题浓差极化在超滤和微滤中是一个非常重要的污染因素

moshen

The importance of concentration polarizationdepends on the membrane separation process. Concentration polarization can significantly affect membrane performance in reverse osmosis, but it is usually well controlled in industrial systems. On the other hand, membrane performance in ultrafiltration, electrodialysis, and some pervaporation processes is seriously affected by concentration polarization.
相信大家应该能看懂吧。出自经典英文教材

bujianbusan

实际上这种常识是不用做多大解释的,但是作为膜应用中的一个重要理论,我认为对于刚入门的水处理人打基础是非常有必要的

shuijieyinghao

我还是无法认同你们的说法, 或许我就是你所说得初学者. 但是我希望能够更多地讨论这个问题.
以下是大学教材中关于极化作用得讲解:

10-2 极化作用 (Polarization)
当电极处于平衡状态，电极上无电流通过时，这时的电极电势分别称为阳极平衡电势和阴极平衡电势.在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加，电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这种对平衡电势的偏离现象称为电极的极化。 极化产生的原因 根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化（1）浓差极化：在电解过程中，电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化，本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化，就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度，这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化，用搅拌和升温的方法可以减少浓差极化，但也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。（2）电化学极化：电极反应总是分若干步进行，若其中一步反应速率较慢，需要较高的活化能，为了使电极反应顺利进行所额外施加的电压称为电化学超电势（亦称为活化超电势），这种极化现象称为电化学极化。

请注意这句话"这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化", 什么物质会引起电极电势得改变呢? 这里得浓度是不是指得是离子浓度呢? 又有什么介质可以截留离子呢?

bujianbusan

爱因斯坦的相对论也有广义和狭义之分,兄台何必拘泥与一处呢,我认为凡存在浓度差就存在浓差极化,不管离子,颗粒,就连气体也不列外.浓差极化作为研究分离的一个重要理论,并不只适用离子

moshen

水界英豪,其实我以前也和你以前有相同的看法，但此极化并非你说的极化，首先膜过程是一个物料浓缩的过程。在此过程中膜的特性是不可忽略的，选择透过性。让我们看看我们看一下浓差极化的后果：
一截留率下降
由于膜表面处溶质浓度增高，实测的截留率会低于真实或本征截留率。当溶质为盐等低分子量物质时通常如此。（RO,NF）
一截留率升高
对于大分子溶质混合物，尤其会出现这种情况，此时浓差极化对选择性有显著影响。被完全截留的高分子量溶质会形成一种次级膜或动态膜，从而使得小分子量溶质的截留率提高。(UF,MF)
一 通量降低
通量正比于推动力，其比例常数可看成是所有阻力之和的倒数。浓差极化严重时(微滤／超滤)，通量衰减可能相当明显(应该指出的是：污染是导致通量衰减的主要因素，这将在后面讨论)。而对于另。—些几乎不发生浓差极化的过程如气体分离，随时间变化，通量基本不变。
上述这些论述并未考虑膜污染因素，只是单纯的浓差极化。
上述引自《膜技术基本原理》第二版，我已经在论坛上传过这本书了。能与你探讨问题非常高兴，前几个帖子只是就事论事，希望不要介意。

shenzhouliuhao

非常赞同你的说法，浓差极化应从膜污染角度理解，换句话说，在设计之初应了解溶质的性状，合理避开临界截留点，即可以缓解浓差极化现象，我所设计的膜系统中采用内循环提速设计，压控式在线自清洁技术，浓差极化现象得到有效地缓解，挪威一家合作单位也是如此设计的。

shenzhouliuhao

受益匪浅，有机会大家一起好好交流一下，这个主题还是比较有讨论价值的！

bishuiyouyou

啊，楼上的全是高手啊，我们这些新人得好好向你们学习了

zhongguoshejis