废水处理中纳滤膜化学清洗技术研究现状、挑战与展望

纳滤技术由于其操作压力较低、对二价离子截留率高等优势，在市政污水、纺织废水、制药废水等废水处理领域有广阔的应用前景。然而膜污染问题的存在限制了纳滤技术的发展，膜污染不仅会导致膜通量衰减、分离性能下降，还会大大缩短膜的使用寿命。化学清洗可有效缓解膜污染，但常用的清洗剂均会对膜结构和分离性能产生影响，还可能引发生物耐药性及膜清洗废水二次污染等问题。本文对不同类型废水处理中纳滤膜的污染特征及化学清洗方法进行综述，并且重点阐释了酸、碱、次氯酸钠等化学清洗剂与聚酰胺纳滤膜的作用机制，以及频繁的化学清洗对膜面微生物的影响和所引发的生物风险，最后对有关问题的解决措施提出展望，以期为膜污染控制方法的优化提供参考。     

纳滤膜的制备与应用

目前,纳滤膜应用于饮用水处理行业已引起业界广泛的关注与研究。纳滤膜是一种介于反渗透膜与超滤膜之间的水处理膜,有着较高的渗透和截留性能;纳滤膜一方面能截留水体中大部分的微量污染物质,另一方面保留水体中对人体有益的矿物质。文中主要讨论了纳滤膜的制备方法、分离机理、表征方法、污染以及在饮用水方面的应用和所面临的瓶颈,并探讨了纳滤膜技术今后的发展工作。可以看出,纳滤膜在饮用水处理领域有着广阔的应用前景。     

纳滤膜在微污染水处理中的应用

纳滤是近十几年来才发展起来的一种新型的介于超滤与反渗透之间的膜水处理技术,由于其具有能截留低分子有机物和多价盐,低压操作和离子选择性等优点,在水处理中被越来越多地应用和研究。本文在介绍纳滤膜的分离机理的基础上综述了纳滤膜技术在微污染水处理方面的应用研究进展,并对其处理过程中的影响因素进行了分析,最后指出了它的应用前景。     

纳滤膜技术及其应用

介绍了纳滤及纳滤膜的特性、不同构型的膜的制备以及纳滤膜的制备工艺和组件的制造要求,简述了纳滤膜的几种分离机理,并对纳滤膜技术在饮用水及废水处理等方面的应用进展进行了综述。     

纳滤膜用于给水深度处理的研究进展

纳滤可以脱除各种有机物和有害化学物质,同时保留人体所必须的无机离子,因此其在给水深度处理方面具有不可比拟的优越性。作者综述了纳滤膜的分离机理、纳滤膜在给水深度处理中的典型应用以及影响纳滤处理效果的几个因素,展望了纳滤膜的发展前景,并提出了需要进一步完善的研究内容。     

The Separation Mechanism and Synthesis Methods of Nanofiltration Membranes

介绍了纳滤膜的作用机理以及纳滤膜的制备方法。其分离机理可以运用电荷模型（空间电荷模型和固定电荷模型）,细孔模型以及静电排斥和立体阻碍模型等来描述。随着纳滤膜日益广泛的应用,对其制备方法的研究也得到各研究部门的重视,在本文中我们主要讨论了几种常用的纳滤膜的制备方法。     

水处理中膜分离技术的应用

对水处理膜分离技术的发展历史和应用现状做了介绍,总结了国内外纳滤和反渗透技术在海水苦咸水淡化、废水处理等水处理领域的应用,指出了膜污染、浓差极化现象及成本较高等膜技术应用中普遍存在的问题。由于纳滤膜具有选择透过性,对纳滤技术应用于盐湖卤水资源开发中镁锂分离过程的可行性做了探讨,并从膜原件和配套工艺两方面对相关技术的应用做了展望。     

纳滤膜结构特征对纳滤过程分离性能的影响

以预测纳滤过程分离性能为目的,讨论了纳滤膜结构特征对分离性能的影响。采用基于扩展的Nernst-Planck方程的DSPM模型进行预测,通过计算机模拟计算,研究了纳滤膜孔径(rp)、膜内电荷密度(X)以及膜厚与孔隙率的比值(λ/Ak)对纳滤分离过程的影响,为纳滤膜的工业化应用提供借鉴。     

纳滤膜污染减缓措施研究进展

纳滤膜已在多个领域得到应用,膜污染是制约膜应用的主要因素。本文概括了纳滤膜的主要污染物,重点阐述了膜污染机理及膜污染减缓措施,并指出了纳滤膜发展方向。     

纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展

功能性低聚糖具有抗肿瘤、抗放射、抗凝血、消炎和调节免疫力等医疗保健作用,广泛应用于食品科学和生物医药等领域。纳滤作为一种高效的膜分离技术,在功能性低聚糖的分离与纯化中的应用得到越来越多的关注。本文分析了纳滤膜对功能性低聚糖的分离机理,综述了纳滤膜在功能性多糖分离纯化中的应用进展,讨论了纳滤分离过程的影响因素,主要包括功能性多糖料液的性质、膜过程的操作参数以及膜材料本身的性质等。其中,料液的性质主要体现在组成、浓度、黏度等方面;操作参数主要体现在压力、温度、膜面流速和pH等方面;而膜材料的性质主要体现在微结构和表面性质两个方面。最后,进一步指出纳滤膜技术用于功能性多糖分离纯化时在设备成本、膜材料及膜污染等方面存在的问题,并对未来纳滤膜技术在低成本专用膜材料及系统开发和膜污染控制方面的研究进行了展望。     

XDLVO理论在膜污染解析中的应用研究

膜分离过程中存在的膜污染问题严重制约了膜分离技术的大规模应用。扩展的XDLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）理论可以为膜污染机理的阐述提供理论支撑,它不仅可以用来解析及预测膜污染,还可为膜污染控制提供理论指导。介绍了XDLVO理论的分析计算方法,综述了XDLVO理论在不同污染物的膜污染行为解析中的应用,讨论了膜面性质及操作条件对膜污染行为的影响以及XDLVO理论对膜污染控制的指导作用,并提出了XDLVO理论在膜污染行为研究中存在的问题以及对未来研究方向的展望。     

膜生物反应器在污水处理中膜污染及其防治

膜生物反应器在污水处理中的应用范围和规模虽然不断增加,然而,膜污染严重阻碍了膜生物反应器技术的推广应用。作者从膜的性质、料液性质以及膜分离的操作条件三个方面分析了膜污染的成因和膜污染过程,系统论述了膜污染在国内外的研究进展;另外还从改善膜本身的抗污染能力,变化混合液的特性,优化膜分离的操作条件和膜清洗四个方面介绍了膜污染的防治方法。     

水处理过程中膜污染问题及其预处理技术研究进展

膜技术是一种高效、先进的废水处理技术,在颗粒物、有机物、微生物等去除上具有独特优势。然而,在实际使用时随着膜污染的不断累积,膜的污染物去除能力会逐步下降,极大地影响了水处理效果,并导致膜维护成本居高不下。本文围绕膜污染问题,介绍了影响膜污染的主要因素以及实际运行过程中的膜污染类型;概述了膜污染主要机理,并对其完善历程展开回顾;简述了减缓膜污染的各种措施,并且在此基础上,重点介绍了膜污染预处理技术及各类预处理技术的特点。     

一体式膜生物反应器膜污染研究

以生活污水为处理对象,对一体式膜生物反应器中不可逆污染形成机理和可逆污染形成机理分别进行了研究;还进行了膜表面改性工作。不可逆污染速度初期快,然后逐渐减缓,第9d不可逆污染达到稳定。过滤初期,膜可逆污染速度较快,之后趋缓,第300min可逆污染达到稳定。膜不可逆污染发展缓慢,而膜可逆污染发展迅速。与原膜相比,膜改性后不可逆污染上升速度和污染程度显著减小。     

反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展

反渗透（RO）/纳滤（NF）膜元件在长期运行过程中会不可避免地发生膜污染,当产水水质无法满足应用指标时,就需要对膜元件进行更换。膜剖检分析是研究和确定膜污染最直观有效的方法,通过膜剖检分析及膜污染诊断可以为膜元件的日常维护、膜系统运行优化和膜性能修复提供有效依据。但是,目前对于膜剖检分析的实践及膜污染诊断研究还不系统、不全面。本文针对RO/NF膜剖检分析及膜污染诊断相关研究,介绍了膜元件剖检分析流程和各类膜污染分析方法,分析了实际应用中存在的问题,并根据膜剖检分析的意义和价值,重点综述了膜污染成分诊断、膜污染分布情况诊断、不同应用场景膜污染情况对比和不同膜材料的污染情况对比研究进展,以期为膜污染机制研究、膜污染预防控制和膜系统运行改善提供参考。     

膜蒸馏脱盐中膜污染与膜润湿的研究进展

膜蒸馏作为一种脱盐的新兴技术受到广泛关注。然而,因为实际水质组分复杂,可能含有如表面活性剂、油类物质、易结垢盐和有机溶剂等污染物,导致一般疏水膜在长时间运行情况下极易发生膜污染或者膜润湿,最终造成膜通量或截留性能降低。本文首先简述了不同种类的膜污染和膜润湿的特点及形成原因,并分析了膜污染和膜润湿之间的区别和联系。对膜蒸馏过程中膜污染和膜润湿的监测和预测手段进行了简要介绍,最后针对膜蒸馏脱盐过程,重点介绍了近几年国内外预防膜污染和膜润湿的研究进展。研究者一般从污染物与疏水膜的相互作用力着手对疏水膜进行表面改性制备全疏膜和Janus复合膜,避免污染物在膜面的吸附以及抑制表面或孔道润湿。越来越多的研究人员采用致密亲水膜的渗透汽化脱盐来从根本上避免疏水膜带来的润湿。除此之外,对进料液进行预处理也能显著延迟膜的污染和润湿,如混凝/沉淀、膜过滤、煮沸、pH调控等,还可通过改变进料方式、辅助外加磁场等措施控制膜表面局部区域的流体力学状态,减少污染物的附着。适当的膜后处理措施也能恢复膜性能。最后,文章指出了解决膜蒸馏中膜污染和膜润湿的研究方向。     

膜生物反应器的优化设计

膜生物反应器(MBR)在城市污水和工业废水的处理中受到了越来越多的重视。但目前限制其广泛应用的一个主要的障碍就是膜污染。在过去的几年中,关于膜污染的文章大量出现,它们详细阐述了膜污染的形成机理,并对减缓膜污染的措施进行了论述。本文是在总结以往研究的基础上,分析膜污染的形成原因并对膜生物反应器中减缓膜污染的方案提出优化设计。     

人工神经网络在膜生物反应器膜污染预测中的应用前景

近年来,膜污染逐渐成为膜生物反应器研究的热点问题,并面临着突破性进展.人工神经网络为膜生物反应器膜污染预测的研究提供了新的思路,是膜生物反应器优化控制的有效工具.作者对人工神经网络在膜污染中的应用进行了较为全面的综述,并指出了其在膜生物反应器膜污染研究中的应用前景.     

淹没式加压MBR膜污染机理及治理措施

研究了加压MBR膜通量衰减规律,膜污染阻力的分布;尝试了空曝、水反冲洗、压缩空气反冲洗、物化清洗四种膜清洗方式的膜通量恢复．研究结果表明：加压MBR膜通量衰减迅速,运行17d后膜通量衰减83．5％;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力Rp和内部污染阻力Rif构成。     

微纳米气泡控制膜污染研究进展

膜污染是阻碍膜分离技术大规模推广应用的主要问题之一,膜污染控制技术一直都是膜科学领域的研究热点.其中,基于气液两相流的膜污染防控技术已经得到了诸多研究和广泛应用.微纳米气泡因其不同于普通大气泡的独特物理化学性质,近年来在各个领域被广泛关注,而微纳米气泡控制膜污染的研究也日益活跃.文中综述了气液两相流控制膜污染技术的相关...