回答超濾膜污染影響要素
作者:admin 發布日期:2020-06-11 03:24:12
影響膜污染的要素許多,不同的膜原料,不同的水源水質對膜構成的污染狀況各異,對原水采納不同的預處理辦法也會對膜的污染發生不同的影響。
膜自身特性影響要素
膜的親水性和疏水性
使用親水性醋酸纖維素(CA)膜和疏水性聚醚砜(PES)膜過濾地表水,成果發現親水性CA 膜對原水中的有機物吸附才能很低,而疏水性的PES 膜對有機物有顯著的吸附。與疏水性的PES 膜比較,親水性的CA 膜通量經過反洗很簡單康復。
膜的孔徑
澳大利亞的A I Schafer 等研討了膜孔徑與膜污染的聯系,發現膜孔徑與污染物粒徑之比對膜的影響嚴峻。當污染物粒徑小于膜孔徑時,污染物會吸附在膜孔徑內部,構成膜孔阻塞;反之,污染物則會在膜外表構成污染層;污染物粒徑與膜孔徑挨近時,膜通量的下降較為顯著[8]。開端的膜污染會使膜孔徑減小,進步膜對污染物的去除率,跟著膜污染的加重,污染物會在膜外表構成濾餅層,而且濾餅層的比阻與膜孔徑呈反比聯系。
膜的外表功能
雙電層存在于固體和液體的交界處,它取決于固體資料的化學性質。幾種理論解說了膜外表的電化學功能,包含官能團的解吸,從溶液中吸附離子,在固液交界處的電荷分布不同于溶液本體等。GCSG模型描繪了電荷分布。
污染水質影響要素
有機物
超濾膜在過濾地表水過程中,有機物在膜的污染過程中扮演首要人物,其可導致膜孔徑的窄化,濾餅層的構成,然后導致通量的下降。等研討發現,原水中的有機物并不是一概吸附在膜上發生不可逆污染,發生不可逆污染首要是因為類多糖的有機物發生的,這些有機物具有很大的親和力,優先吸附在膜上。它不光被吸附在膜外表上,而且也會在膜孔徑中集合,這些可能發生在膜開端運轉的前幾分鐘之內,而且膜孔中吸收小的顆粒發生的阻力遠大于濾餅層過濾構成的阻力。
無機物
無機物的污染首要是因為無機物與有機物之間的協同效果發生的。在鈣存在的狀況下膜污染添加, 首要是Ca2+ 與NOM 形Ca2+-NOM 化合物,發生高度緊縮的濾餅層,導致通量急劇下降。研討發現,在用酸清洗被污染的膜后,有很多的鐵和錳開釋出來,這說明在某些特定的程度上鐵和錳可以發生不可逆污染;鋁和鈣在發生可逆污染過程中不重要。
pH
經過實驗得出,膠體NOM 引起的通量下降與pH 無關,而研討發現,在較低的pH 下通量顯著下降,歸因于NOM 大分子電荷的削減。一起B Z Dong 指出,下降pH 可以下降NOM 的尺度,促進其在膜上的吸附,成果發生顯著的污染。當絮凝作為預處理時,下降pH 可以進步NOM 的去除率,削減進水NOM 的濃度,可以緩解膜污染。
藻類
使用微囊藻作為研討目標,實驗中使用10 μm 的硅顆粒(質量濃度為50 mg·L-1)去除水中的小顆粒物質,成果硅的顆粒不可以有效地充任次級膜阻撓藻類的污染。當一起過濾藻類和NOM 時與獨自過濾藻類或NOM 比較,則發生更大的通量下降。首要是因為膜孔徑較小,沉積在膜的外表,細胞接觸到膜便開端開釋分泌物,發生胞外聚合物。這些胞外聚合物與硅顆粒協同效果構成密實且具有較小孔徑的次級膜,進一步阻撓較小的顆粒經過膜孔。
其它
細菌(包含鐵細菌、硫酸鹽復原菌等)水中的細菌在膜外表繁衍,將會嚴峻縮短膜的壽數。粘土和泥沙的粒徑一般小于5 μm ,在過濾過程中集合在膜外表,構成濾餅層使膜通量下降。
在混凝/UF 過程中,跨膜壓差一方面影響絮體在膜組件中的形狀,另一方面影響濾餅層的多孔性[20]。較高的跨膜壓差可以發生較密實的濾餅層,會添加濾餅層的比阻;過濾時刻影響濾餅層的厚度,跟著過濾時刻的延伸,濾餅層的逐步變厚,然后影響膜的滲透性。所以,運轉過程中要根據實在的狀況來權衡跨膜壓差,過濾時刻與膜污染速率之間的聯系。
膜自身特性影響要素
膜的親水性和疏水性
使用親水性醋酸纖維素(CA)膜和疏水性聚醚砜(PES)膜過濾地表水,成果發現親水性CA 膜對原水中的有機物吸附才能很低,而疏水性的PES 膜對有機物有顯著的吸附。與疏水性的PES 膜比較,親水性的CA 膜通量經過反洗很簡單康復。
膜的孔徑
澳大利亞的A I Schafer 等研討了膜孔徑與膜污染的聯系,發現膜孔徑與污染物粒徑之比對膜的影響嚴峻。當污染物粒徑小于膜孔徑時,污染物會吸附在膜孔徑內部,構成膜孔阻塞;反之,污染物則會在膜外表構成污染層;污染物粒徑與膜孔徑挨近時,膜通量的下降較為顯著[8]。開端的膜污染會使膜孔徑減小,進步膜對污染物的去除率,跟著膜污染的加重,污染物會在膜外表構成濾餅層,而且濾餅層的比阻與膜孔徑呈反比聯系。
膜的外表功能
雙電層存在于固體和液體的交界處,它取決于固體資料的化學性質。幾種理論解說了膜外表的電化學功能,包含官能團的解吸,從溶液中吸附離子,在固液交界處的電荷分布不同于溶液本體等。GCSG模型描繪了電荷分布。
污染水質影響要素
有機物
超濾膜在過濾地表水過程中,有機物在膜的污染過程中扮演首要人物,其可導致膜孔徑的窄化,濾餅層的構成,然后導致通量的下降。等研討發現,原水中的有機物并不是一概吸附在膜上發生不可逆污染,發生不可逆污染首要是因為類多糖的有機物發生的,這些有機物具有很大的親和力,優先吸附在膜上。它不光被吸附在膜外表上,而且也會在膜孔徑中集合,這些可能發生在膜開端運轉的前幾分鐘之內,而且膜孔中吸收小的顆粒發生的阻力遠大于濾餅層過濾構成的阻力。
無機物
無機物的污染首要是因為無機物與有機物之間的協同效果發生的。在鈣存在的狀況下膜污染添加, 首要是Ca2+ 與NOM 形Ca2+-NOM 化合物,發生高度緊縮的濾餅層,導致通量急劇下降。研討發現,在用酸清洗被污染的膜后,有很多的鐵和錳開釋出來,這說明在某些特定的程度上鐵和錳可以發生不可逆污染;鋁和鈣在發生可逆污染過程中不重要。
pH
經過實驗得出,膠體NOM 引起的通量下降與pH 無關,而研討發現,在較低的pH 下通量顯著下降,歸因于NOM 大分子電荷的削減。一起B Z Dong 指出,下降pH 可以下降NOM 的尺度,促進其在膜上的吸附,成果發生顯著的污染。當絮凝作為預處理時,下降pH 可以進步NOM 的去除率,削減進水NOM 的濃度,可以緩解膜污染。
藻類
使用微囊藻作為研討目標,實驗中使用10 μm 的硅顆粒(質量濃度為50 mg·L-1)去除水中的小顆粒物質,成果硅的顆粒不可以有效地充任次級膜阻撓藻類的污染。當一起過濾藻類和NOM 時與獨自過濾藻類或NOM 比較,則發生更大的通量下降。首要是因為膜孔徑較小,沉積在膜的外表,細胞接觸到膜便開端開釋分泌物,發生胞外聚合物。這些胞外聚合物與硅顆粒協同效果構成密實且具有較小孔徑的次級膜,進一步阻撓較小的顆粒經過膜孔。
其它
細菌(包含鐵細菌、硫酸鹽復原菌等)水中的細菌在膜外表繁衍,將會嚴峻縮短膜的壽數。粘土和泥沙的粒徑一般小于5 μm ,在過濾過程中集合在膜外表,構成濾餅層使膜通量下降。
在混凝/UF 過程中,跨膜壓差一方面影響絮體在膜組件中的形狀,另一方面影響濾餅層的多孔性[20]。較高的跨膜壓差可以發生較密實的濾餅層,會添加濾餅層的比阻;過濾時刻影響濾餅層的厚度,跟著過濾時刻的延伸,濾餅層的逐步變厚,然后影響膜的滲透性。所以,運轉過程中要根據實在的狀況來權衡跨膜壓差,過濾時刻與膜污染速率之間的聯系。
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