膜過濾結垢機制及預防之研究-改變掃流膜過濾之流力行為以延緩結垢之研究(I)

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Title:	膜過濾結垢機制及預防之研究-改變掃流膜過濾之流力行為以延緩結垢之研究(I)
Other Titles:	Flow Manipulation on Delay of Fouling of Cross-Flow Membrane Filtration(I)
Authors:	吳容銘
Contributors:	淡江大學化學工程與材料工程學系
Date:	2005
Issue Date:	2009-03-16 15:04:29 (UTC+8)
Abstract:	影響膜過濾效能之主要因素為膜表面結垢現象，掃流過濾雖改進以往傳統(dead end)過濾技術濾速 (permeate flux)隨時間快速遞減之缺點，但提高掃流速度，意味著需要大量的體積設備及消耗能源，不符合成本效益。若能在不過量提高掃流速度的前提下，增進膜表面剪應力及膜面使用效率，應可提高掃流膜過濾之效能。本計畫為三年期研究計畫，研究主題為以流力改變掃流膜過濾之操作方式，期能減低或延遲結垢現象。第一年計畫主要以實驗進行掃流膜過濾，取得本計畫系統之實驗數據，以作為後續比較之基礎。並以CFD 計算各種不同傾斜角度薄膜之流場，搭配傾斜膜過濾實驗，找出掃流速度、膜表面剪應力分佈、傾斜角度與濾量(permeate volume)最大化之關連。第二年計畫分別進行2 實驗。一為膜進口前端截面積循環式改變之噴流設計，藉縮小截面積以提高噴流速度及剪應力，另一為往複式改變膜進口前端截面積與結合逆洗概念之掃流過濾，輔以CFD 計算掃流速度、截面積變化頻率與濾量最大化之關連。並將此2 實驗結果與第一年計畫取得之傳統掃流實驗數據比較。第三年的計畫將以上述三種改良方式效率最好的一種為系統，應用至生化分離上。以含菌體細胞及蛋白質等多成分懸浮液進行掃流過濾，探討懸浮液條件不同時，是否也能得到較佳的分離效率。並搭配影像醫療軟體Amira，對膜結構做實際的網格建構，進行更細微的膜面(內)流場分析。
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