CFD技術(shù)在膜過(guò)濾過(guò)程中的應用

計算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，CFD)模擬應用于膜過(guò)濾過(guò)程是近年新發(fā)展起來(lái)的一種膜過(guò)濾研究方法。綜述了CFD模擬在膜過(guò)濾過(guò)程中的應用。從膜組件過(guò)濾特性和反應容器水力特性?xún)蓚�(gè)角度概述了 CFD模擬膜內部濃差極化、質(zhì)量傳遞系數等流態(tài)特性。膜面壓力、滲透速率等流體特性參數，膜組件優(yōu)化和反應器內流場(chǎng)分布.為膜過(guò)濾過(guò)程的評價(jià)提供了理論依據，對于實(shí)際應用具有極其重要的意義。

關(guān)鍵字：計算流體動(dòng)力學(xué)模擬 膜過(guò)濾過(guò)程 過(guò)濾特性 水力特性

膜過(guò)濾技術(shù)是借助一定的外加壓力使液體通過(guò)膜后分離成濃縮液和滲透液的分離技術(shù)常用于水處理的膜過(guò)濾技術(shù)依據過(guò)濾膜孔徑、被截留物質(zhì)的尺寸和施加的過(guò)濾壓力的不同可分為微濾、超濾、納濾和反滲透等。該技術(shù)在長(cháng)期的運轉過(guò)程中.會(huì )引起膜的污染，導致滲透通量下降。獲得滿(mǎn)意的膜通量及最大限度地降低膜污染是膜技術(shù)應用的關(guān)鍵選擇合適的操作參數是解決膜污染的主要途徑但借助實(shí)驗通過(guò)改變過(guò)濾反應器的各項參數解決膜污染問(wèn)題會(huì )耗費大量的人力、物力和財力，且會(huì )受到實(shí)驗儀器的精度及不穩定狀況影響。

對于膜過(guò)濾反應器和膜組件的優(yōu)化過(guò)程首先應是對過(guò)濾運行參數的實(shí)驗優(yōu)化上升到過(guò)濾數學(xué)模型的建立.通過(guò)建立 的數學(xué)模型再去指導實(shí)驗.最后由實(shí)驗來(lái)修正數學(xué)模型的循環(huán)過(guò)程。由于實(shí)驗過(guò)程的復雜與多變.許多學(xué)者通過(guò)計 算流體動(dòng)力學(xué)來(lái)對膜過(guò)濾反應器進(jìn)行優(yōu)化模擬計算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)是建立在經(jīng)典流體動(dòng)力學(xué)與數值計算方法基礎之上的一門(mén)新型獨立學(xué)科.通過(guò)計算機數值計算和圖像顯示的方法.在時(shí)間和空間上定量描述流場(chǎng)的數值解.從而達到對物理問(wèn)題研究的目的。

運用CFD模擬，可以大幅度減少實(shí)驗工作量、降低實(shí)驗成本，通過(guò)對膜過(guò)濾反應器的內部流態(tài)特征和分布流場(chǎng)的數值模擬.可形象而直觀(guān)地獲得各個(gè)流動(dòng)參數特征.從而對膜組件的特性和運行條件進(jìn)行優(yōu)化，減輕膜污染。在某些不能進(jìn)行實(shí)驗研究的情況下，CFD模擬還可用于指導工程設計和施工，這也將是未來(lái)各種模型優(yōu)化的理想選擇之一。CFD方法與傳統的理論分析方法和實(shí)驗測量方法共同組成了研究流體流動(dòng)問(wèn)題的完整體系筆者結合國內外的一些研究現狀.綜述了CFD技術(shù)在膜過(guò)濾過(guò)程中的研究應用.以使更多研究者關(guān)注和重視CFD技術(shù)未來(lái)的發(fā)展。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)