超濾時,由於(yu) “篩分”作用,料液中的部分大分子溶質會(hui) 被膜截留,溶劑及小分子溶質則能自由地透過膜,表現出超濾膜的選擇性。被截留的溶質在膜表麵處積聚,其濃度將逐漸升高。在濃度梯度的作用下,膜麵附近的溶質又以相反方向向料液主體(ti) 擴散,達平衡狀態時,膜表麵形成以溶質濃度分布邊界層,對溶劑等小分子物質的運動起阻礙作用,如圖9-26所示。這種現象稱為(wei) 膜的濃差極化。圖中界麵上比主體(ti) 溶液濃度高的區域為(wei) 濃差極化層。
濃差極化是可逆的,但是,由於(yu) 超濾膜截留的溶質大多是大分子或膠體(ti) ,當膜麵溶質濃度極高,達到大分子或膠體(ti) 的凝膠化濃度踞時,這些物質會(hui) 在膜麵形成凝膠層。如果溶質是顆粒物,如活性汙泥,則會(hui) 形成一層濾餅。膜麵的凝膠層或濾餅層非常致密,相當於(yu) 第二層膜。此時,溶質會(hui) 被完全截留。這個(ge) 過程幾乎是不可逆的。此時的濃差極化阻力分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 部分,即濃差極化層阻力Rd和凝膠層阻力Rg,並且Rg要比Rd大得多。