近日，國際化工Top期刊AIChE Journal（美國化學工程師協(xié)會雜志）發(fā)表了天津工業(yè)大學材料學院李賢輝博士、李建新教授、何本橋教授、理學院姚永紅教授、環(huán)化學院王捷教授、澳大利亞悉尼科技大學Huu Hao NGO 教授等的論文，題為“A filtration model for prediction of local flux distribution and optimization of submerged hollow fiber membrane module（用于浸沒式中空纖維膜組件點通量分布預測與優(yōu)化的過濾模型）”。

    審稿人對該文章給予了很高的評價：“This work has good contributions to the understanding and design of flow distributions in hollow fiber membranes. It is very useful for industrial design as well as fundamental development. The theoretical development is well illustrated and experiments were well designed(該工作對理解中空纖維膜通量分布具有重要貢獻，以及工業(yè)化組件的設(shè)計具有重要指導意義。同時，該模型理論推導完善，實驗構(gòu)思巧妙)。”

    中空纖維膜過濾系統(tǒng)由于裝填密度高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點已廣泛應(yīng)用在水處理、生物分離等領(lǐng)域，而且工程規(guī)模逐年增大，但是，運行效率和穩(wěn)定性方面的技術(shù)風險也隨之增大。如何控制膜污染、實現(xiàn)高效和穩(wěn)定運行一直是工業(yè)界和學術(shù)界面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此，國內(nèi)外科學家開展了大量中空纖維膜組件優(yōu)化設(shè)計實驗研究以及運行過程中流體力學優(yōu)化控制理論研究。然而，基于傳統(tǒng)Hagen-Poisenille方程的纖維膜過濾等模型，忽略了可滲透圓管中徑向滲透通量對流動阻力的影響；同時，也缺乏有效的實驗監(jiān)測方法對模型進行驗證，限制了模型的實際應(yīng)用。

    天津工業(yè)大學李建新教授研究小組根據(jù)分割疊加原理建立了中空纖維膜點通量測量方法；針對中空纖維膜運行中徑向跨膜流動對纖維內(nèi)腔流動阻力影響，基于質(zhì)量和動量守恒原理，建立了中空纖維膜過濾流體力學數(shù)學模型，明確了中空纖維膜絲內(nèi)徑、長度與產(chǎn)水效率之間的構(gòu)效關(guān)系。該模型的模擬值與文獻中實驗結(jié)果相對比，誤差僅為1.1 %。本工作為中空纖維膜組件設(shè)計優(yōu)化和系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了重要的理論依據(jù)，標志著該校膜國家重點實驗室在中空纖維膜技術(shù)基礎(chǔ)理論方面取得新的突破。該項研究得到了國家973計劃、教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃等資助。

    據(jù)悉，AIChE Journal（美國化學工程師協(xié)會雜志）是國際公認的化工領(lǐng)域權(quán)威期刊，最早于1955年由美國化學工程師協(xié)會發(fā)行。（A12）