典型污染物对膜蒸馏过程膜污染的影响

选取腐殖酸、卵清蛋白、硅溶胶、碳酸钙等作为实际水体中典型污染物配制原水,以实验室自制的聚偏氟乙烯中空纤维膜对配制的污染物原水进行膜蒸馏试验。通过监测通量的衰减及产水侧水质的变化考察不同污染物及污染物复配体系对膜蒸馏性能的影响。结果表明,膜蒸馏操作初期,有机质、胶体等在钙离子的作用下形成污染物聚集,加速过程通量的衰减并沉积在膜材料表面。对于有机类污染物,钙离子通过与有机类污染物分子上的官能团相互作用,络合有机质从而形成污染物聚集体;对于胶体类污染物,钙离子通过削弱两胶体粒子间的排斥作用促成胶体粒子的聚合,形成胶体类污染物聚集体,而钙离子并不构成胶体类污染物聚集体的化学组成。     

超滤膜净化有机废水及在线水力清洗对膜污染的影响

研究了恒压操作下用聚丙烯腈中空纤维超滤膜净化含腐殖酸类有机物废水的效果。结果表明:超滤工艺几乎可完全去除水中的浊度物质,对水中的天然有机物有一定的去除效果。在反冲洗水量相同的条件下,增加反冲洗频率,可大大减缓膜通量的衰减;频繁的在线水力清洗可有效地去除膜表面的污染物,减轻膜污染。     

水中天然有机物对超滤膜污染研究

对超滤膜受天然有机物污染的特性进行研究,同时考查无机矿物质成分对污染的协同影响。采用PES平板膜进行膜污染试验,模拟地表水研究腐殖酸以及钙离子的影响并进行了化学清洗试验。研究结果表明,在pH值为7.8,腐殖酸质量浓度为15 mg/L,操作压力0.1 MPa下,当钙离子浓度为4 mmol/L时,膜污染最为严重,10 min后膜通量降到起始膜通量的60%以下。先用0.1 mol/L的NaOH,再用0.5%的盐酸清洗后,膜通量可恢复至起始膜通量的98%。     

腐殖酸聚集体对膜蒸馏过程膜污染的作用机理

膜污染是膜蒸馏过程应用于工业水处理中遇到的主要问题之一。选取水体中具有代表性的有机物（腐殖酸）、微溶无机盐（碳酸钙）作为典型污染物,研究有机腐殖酸聚集体对于膜蒸馏过程膜污染进程的影响规律,探讨天然有机物-无机微溶盐混合水体中腐殖酸聚集体对于无机盐结晶过程的控制机理。结果表明：膜蒸馏通量的衰减大致可分为由滤饼层的形成造成的不可恢复部分以及由浓差极化、膜孔“半润湿”而造成的可部分恢复的通量降低。Ca²⁺通过加速腐殖酸分子的聚集过程,使表面负电性降低的腐殖酸聚集体率先吸附在聚偏氟乙烯中空纤维膜内表面,形成有机基质污染层;碳酸钙在有机腐殖酸聚集体的诱导下在膜内表面异相成核,最终成长为稳定的晶体。腐殖酸聚集体为无机盐晶体在疏水性膜内表面的生长提供了异相成核的基础。可通过控制污染水体中有机物的含量控制微溶碳酸钙在膜内表面成核及生长,实现控制其在膜内表面附着进而诱发疏水膜发生亲水化的过程。     

正渗透膜有机污染的实验研究

选择海藻酸钠、牛血清白蛋白和单宁酸作特征污染物,研究了错流过滤的正渗透膜系统处理水中有机物时,通量的变化和污染物在正渗透膜沉积的关系,在没有有机物的空白实验中,初始的水通量为8.42 L/(m2·h),所有的通量都除以初始通量来进行标准化。结果表明,不同污染物对通量的影响差别很大,海藻酸钠的加入极大地影响了通量的变化,然而牛血清白蛋白和单宁酸对通量的影响非常轻微。实验还通过扫描式电子显微镜和傅立叶红外光谱仪对污染后的正渗透膜进行了表征,在膜表面发现了大量的海藻酸钠,说明其引起的膜污染很严重,相比之下,牛血清白蛋白和单宁酸的污染却很不明显。同时对污染后的正渗透膜进行了洗脱,测量了洗脱液的总有机碳(TOC),结果相同。     

基于Zeta电位法研究超滤膜污染和清洗过程

考察腐殖酸的污染和清洗过程对超滤膜表面Zeta电位的影响,协同膜通量的变化深入了解膜与腐殖酸间的作用机理,评估清洗过程的灵敏度,为评价超滤膜耐污染性和清洗效率提供一种新的有效手段。结果表明,在中性溶液条件下,PVDF超滤膜表面ζ<0,电性为负;随着腐殖酸质量浓度的增加,膜表面Zeta电位变得更负;随着Ca2+的添加,"盐桥"作用加速腐殖酸的吸附,膜通量下降,加重膜污染。经先0. 10 mol/L碱洗后1%(v/v)酸洗的方式可使膜通量恢复至90. 41%,较水力清洗和单一的酸清洗及碱清洗效果更佳,同时延长清洗时间,使膜表面Zeta电位变小。     

基于Zeta电位法研究超滤膜污染和清洗过程

考察腐殖酸的污染和清洗过程对超滤膜表面Zeta电位的影响,协同膜通量的变化深入了解膜与腐殖酸间的作用机理,评估清洗过程的灵敏度,为评价超滤膜耐污染性和清洗效率提供一种新的有效手段。结果表明,在中性溶液条件下,PVDF超滤膜表面ζ0,电性为负;随着腐殖酸质量浓度的增加,膜表面Zeta电位变得更负;随着Ca2+的添加,"盐桥"作用加速腐殖酸的吸附,膜通量下降,加重膜污染。经先0. 10 mol/L碱洗后1%(v/v)酸洗的方式可使膜通量恢复至90. 41%,较水力清洗和单一的酸清洗及碱清洗效果更佳,同时延长清洗时间,使膜表面Zeta电位变小。     

XDLVO理论分析混合有机污染物的膜污染

通过XDLVO理论分析了混合有机污染物的膜污染状况,对腐殖酸、海藻酸钠、牛血清蛋白这3种典型的模型污染物及其不同比例的混合物及PVDF膜的界面自由能进行了定量分析,从而判断膜污染性能,并通过过滤实验对预测结果进行了验证。结果表明,混合污染物和单一污染物界面性质完全不同,但根据界面自由能判断膜污染程度与过滤实验相符;溶液pH对混合污染物的溶液性质影响较大,最终影响膜过滤实验的污染程度,当pH较大时,膜污染程度相对较轻;添加不同的金属盐会影响混合污染物的界面性质,进而影响膜污染程度,添加钙离子相对镁离子和钠离子更容易导致膜污染。     

附加电场超滤膜去除水中有机污染物的研究

研究了附加电场超滤膜工艺去除水中有机污染物的性能,结果表明:原水中的腐殖酸在电场中发生电泳迁移,减少了向膜表面的移动,同时发生凝聚现象,沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,有效减缓了膜污染。附加电场后对腐殖酸和4-MBC的去除率均有很大提高。同时发现,吸附是大孔径低压膜去除小分子4-MBC的主要作用,水中腐殖酸的存在对超滤去除4-MBC有很大的促进作用。     

正渗透净水过程中三醋酸纤维素膜表面特性研究

以浓缩天然水作为模型污染物,研究了正渗透(FO)系统错流过滤水中有机物时,不同温度和错流速度下膜通量的变化;通过对被污染的膜进行接触角和红外光谱分析,考察污染物在FO膜的沉积规律以及对膜表面特性造成的影响。结果表明,温度越高以及错流速度越小,膜污染越强,膜通量下降越大。膜上污染物以亲水性物质为主,膜污染物降低了膜的接触角。污染物在波数为1 408 cm-1和871 cm-1处有强特征峰,说明天然水中氨基酸是膜可能的主要污染物。