Abstract
本研究係利用粒子停留在濾餅上之受力分析及力矩平衡觀念推導出一數學模式, 用以預測平行流微過濾法中各種操作條件變化 (如板壁切變濾、粒徑、薄膜孔徑、壓力、溫度、PH值及電解值濃度) 對於穩定濾速之影響。實驗中去離子水先以孔徑為0.1μm之薄膜去除部份雜質, 再以聚苯乙烯顆粒配製成懸浮液, 聚苯乙烯顆粒粒徑分別為0.3、1、3μm。3μm之粒子由於較易在水中形成膠凝, 所以在懸浮液中加入界面活性劑, 以避免此現象之發生。過濾器中供平行流通過之渠道, 長為 6cm, 寬為O.3c m, 高為O.O36 cm 。由於懸浮液中存有少量雜質, 因此濾速隨時間增加而不斷下降, 並未達到穩定之濾速。若扣除雜質之影響, 則可定義濾速呈直線下降之起始點為穩定濾速。各操作參數對於穩定濾速之影響為: 板壁切變率較大、溫度較高、壓力較大及電解質濃度較低時穩定濾速較大 ; 另外, 小粒徑之粒子在低板壁切變率下, 其穩定濾速大於大粒子之穩定濾速, 在高板壁切變率下, 則是大粒子之穩定濾速大於小粒子之穩定濾速; pH值對於穩定濾速之影響, 視粒子間之電子斥力而定; 薄膜孔徑對於穩定濾速之影響為: 薄膜孔徑愈大, 穩定濾速愈大, 但孔徑愈大時,懸浮液中之雜質較易滲透進入薄膜孔徑, 因此導致薄膜阻抗增加, 濾速下降。以實驗結果驗証吾人所推導之數學模式發現除大孔徑之薄膜外, 其餘各種操作條件下穩定濾速之實驗值與預測值皆相當吻合。