文档介绍：污水处理技术篇:超滤膜水处理技术
北极星节能环保招聘网讯:超滤膜通常是指不对称多孔膜,表面孔径在20~50 nm,可截留分子质量范围较宽,从数千到数十万u。一般认为,超滤是一种筛孔分离过程,其中溶剂和小分子溶质透过膜被收集,而大分子溶质被膜截留成为浓缩液。超滤技术是一种低能耗、无相变的物理分离过程,它具有高效节能、无污染、操作方便和用途广泛等优点。目前,超滤膜不仅广泛应用于分离、浓缩、纯化生物制品,提纯医药制品和食品工业等领域,而且在饮用水处理、废水处理、超纯水制备以及血液处理中也发挥着巨大的作用。由于膜的截留作用,膜很容易受到污染,使膜的通透性下降,从而导致分离效率降低且影响膜的使用寿命。因此膜污染是制约超滤膜应用的重要原因之一。笔者结合国内外有关超滤膜污染的最新研究进展对影响膜污染的因素进行了综述,并对今后超滤膜污染的研究方向进行了探讨。
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1 引起膜污染的物质
不同水中含有不同的污染性物质,因此其对膜的污染也有所差别。研究表明,引起膜污染的物质主要有无机物、有机物、悬浮物和细菌等。
无机物
仅在无机离子的作用下,污染物对超滤膜的影响并不十分明显,但由于分离液体的复杂性,当其中存在有机物时,有机物和无机物之间的相互作用会对膜造成污染。研究发现,无机离子易被有机物联结,使无机物以
及有机物的形态发生变化,从而加剧膜污染。Y. J. Chang 等在用中空纤维超滤膜处理天然原水时发现,沉积在膜表面的物质多为铝、硅、钙和铁等物质。其认为溶解性有机物发挥了“黏合剂”的作用,将无机离子和膜表面连接起来。S. 等进行了腐殖酸对纳滤膜膜通量影响的研究,发现钙离子存在下,可加快膜通量的下降。研究者认为,腐殖酸首先吸附或沉积在膜表面,然后钙离子将溶液和膜表面粘连,从而将溶液和膜表面的腐殖酸连接起来,加快了膜通量的下降。M. Kabsch-Korbutowicz 等在对含腐殖酸以及钙盐的溶液进行超滤实验时发现,增加钙离子浓度,会使腐殖酸收缩并与金属离子生成络合体而阻塞膜孔。
悬浮物
悬浮物主要包括泥沙、黏土、大分子有机物、微生物、化学沉淀物、细菌等,~100 μm。超滤时,大的悬浮物会沉积在膜表面,较小的悬浮物颗粒则滞留在膜孔中,更小的悬浮物颗粒在通过膜后会对后续的反渗透进一步造成影响。当有机物与悬浮物质混合时,其膜通量比只存在有机物时高,且随着悬浮物的增加,膜通量下降的速度减缓,原因可能是悬浮物吸附了有机质,减小了有机物与膜直接接触的机会,从而降低了膜污染。
有机物
有机物是造成膜污染的主要原因,有机物的溶解性、亲疏水性、分子质量等对膜的污染都有影响。有关有机物的溶解性对膜污染的影响,国内外已有广泛的研究。F. Rogella的研究表明,溶解性有机物是造成超滤膜污染的关键因素,特别是腐殖酸类有机物通过膜孔内部吸附以及膜表面拦截
形成紧密的吸附层而使膜受到污染。C. F. Lin 等通过研究也发现,腐殖酸类有机物是超滤膜的主要污染物,并且其羧基含量与膜污染成正比。H. A. Mousa通过实验研究发现,实验初期腐殖酸首先在内孔中吸附,而引起孔道阻塞,然后在膜表面吸附形成滤饼层。董秉直等在对黄浦江原水膜分离性能研究中发现