納米纖維濾膜過濾的過程主要依賴于其獨特的納米級結構和材料特性。
一、納米纖維濾膜的結構特性
納米級孔徑:納米纖維濾膜由納米尺寸的纖維構成,這些纖維之間的孔隙大小通常在納米級別,這種微小的孔徑可以有效地阻擋和分離微小的顆粒物。
高比表面積:納米纖維濾膜的比表面積遠大于傳統濾膜,這意味著它能提供更多的吸附和反應位點,有利于污染物的去除。
材料多樣性:納米纖維濾膜可以由多種材料制成,如聚合物、陶瓷、纖維素等,這些材料各有其獨特的物理和化學性質,適用于不同的過濾需求。
二、過濾原理
物理攔截:當流體(如氣體或液體)通過納米纖維濾膜時,大于濾膜孔徑的顆粒物會被直接攔截在膜的表面或膜孔內。
電荷作用:部分納米纖維濾膜帶有電荷,可以通過靜電吸引作用捕獲帶有相反電荷的顆粒物,這種機制在空氣過濾中尤為顯著,如N95級納米口罩就是利用靜電場梯度捕獲PM2.5顆粒。
吸附作用:納米纖維濾膜的高比表面積和特定的材料性質使其具有很強的吸附能力,可以吸附流體中的重金屬離子等污染物。
三、過濾過程
流體引入:待過濾的流體(如污水、空氣)被引入納米纖維濾膜系統。
均勻分布:流體在濾膜系統中被均勻分布,以確保濾膜各部分的過濾負荷均勻。
過濾分離:流體通過納米纖維濾膜的孔隙時,污染物被攔截或吸附在濾膜上,而純凈的流體則通過濾膜流出。
反沖洗或更換:隨著過濾的進行,濾膜上的污染物逐漸積累,當達到一定程度時,需要進行反沖洗以污染物或更換濾膜以維持過濾效率。
四、應用領域
納米纖維濾膜因其優異的過濾性能而廣泛應用于水處理、空氣凈化、生物醫藥、食品工業等領域。在水處理中,它可以去除水中的懸浮物、膠體、等污染物;在空氣凈化中,它可以有效捕獲空氣中的PM2.5、病毒等有害物質;在生物醫藥領域,它可用于分離、純化等工藝過程。