近年來，膜分離技術取得了巨大的發(fā)展，應用越來越廣泛。其主要應用于化工、電子、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、農業(yè)、食品等行業(yè)，膜分離技術正在成為解決能源、資源和環(huán)境問題的重要技術和可持續(xù)發(fā)展的技術基礎。然而，由于膜的選擇性作用，在膜分離過程中形成的膜污染是制約膜技術廣泛應用的主要因素，膜清洗是延長膜壽命的有效方式。目前，工程上常用的膜清洗方法主要有物理清洗、化學清洗和生物清洗技術。物理清洗技術指利用高流速的水或空氣和水的混合流體沖洗膜表面，化學清洗指在水流
中加入某種合適的化學試劑，生物清洗指借助微生物、酶等生物活性劑的生物活動去除膜污染物質。利用超聲波清洗膜污染技術是新發(fā)展起來的膜清洗方法，超聲波清洗能作用到其他的清洗方法不能清洗到的死角、空隙，對膜清洗技術的發(fā)展具有一定的意義。
1 超聲波技術
超聲波是一種頻率超出人類聽覺范圍，20kHz以上的聲波，依靠彈性介質傳播。超聲波在介質中傳播時，能夠引起一系列的超聲效應，主要包括以下幾種效應:
( 1) 能夠引起質點交替壓縮與伸張，構成壓力變化的振動，并且質點振動的加速度與超聲頻率的平方成正比的機械效應;
( 2) 超聲能量入射物質后，部分超聲能量轉換成熱能的熱效應;
( 3) 功率超聲在液體介質中引起微小氣泡振動、膨脹、閉合、崩潰等一系列動力學過程的空化效應;
( 4) 空化效應引發(fā)的熱解和自由基效應;
( 5) 超聲入射兩種不同聲阻抗的介質界面時，動量發(fā)生變化，引起介質粒子移動或轉動的聲流效應;
( 6) 超聲波作用可加速質量傳遞作用，從而提高生化反應速度的傳質效應;
( 7) 超聲波作用會引起生物組織結合狀態(tài)改變的觸變效應。
2 超聲波清洗膜污染技術
2. 1 清洗機理
將超聲波用于清洗的研究和應用已有幾十年的歷史。超聲波清洗技術屬于物理力清洗技術，其裝置一般主要由清洗缸、換能器、超聲波發(fā)生器三部分組成。超聲波發(fā)生器將交流電源轉換成(16～68)kHZ甚至高達1000kHZ的超聲波頻率電源，通過電纜將電源輸送給換能器，換能器將電能轉換為同頻機械振動能，并傳遞到清洗缸中，使清洗液中形成來回振動的超聲波聲場。研究證明，超聲波清洗技術與其它清洗技術相比，具有洗凈率高、殘留物少，清洗時間短，清洗效果好的優(yōu)點。
2. 2 技術應用研究
由于超聲波清洗技術的優(yōu)勢，國內外學者對其應用在清洗膜污染過程中進行了研究，主要包括超聲波與物理清洗相結合，超聲波與化學清洗相結合，超聲波與物理、化學清洗相結合的方式，均表明超聲波清洗膜污染技術可以提高膜清洗效率，對膜污染的去除效果更好，具有一定的可行性。
3 展望
雖然已經證明超聲波結合其他清洗方式清洗膜污染是一種高效的膜清洗方法，但是國內外學者對于超聲波清洗膜污染技術的研究大多還處于實驗室階段，如何將其應用于工程化規(guī)模的膜清洗中仍然需要大量的研究工作，其主要方向包括:(1)由于超聲波清洗機理較為復雜，其對膜本身性能的影響還不是十分明確，因此需要進一步詳細驗證超聲波對不同膜材料與結構的影響，進而確定適宜的超聲波聲場參數(shù)作為超聲波清洗條件;(2)如今膜分離技術在線控制過濾清洗等已經十分成熟，如何將超聲波清洗與其他清洗技術相結合，并實現(xiàn)在線自動清洗成為研究的重點。
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