2022年04月27日 09:49諸城市邦壹環保科技有限公司點擊量：227
隨著水資源的短缺,海水淡化和污水回用已越來越受到人們的重視。在海水淡化和污水回用中,反滲透被認為是一種可行且有效的技術。然而,在反滲透系統的運行過程中,不可避免地存在膜污染問題,成為制約其應用的瓶頸。膜污染不僅會降低產水量和產水水質,還增加了操作壓力,致使水處理成本增加,同時還會對膜本身產生影響。
有機污染是海水淡化和污水回用面臨的更大也最難解決的問題。目前,反滲透膜有機污染控制方法主要有進水預處理、操作條件優化、添加阻垢劑、膜表面改性、清洗等,均能在一定程度上減緩反滲透膜的有機污染。
1 進水預處理
反滲透膜的性能與進水水質息息相關,因此對進水進行預處理是十分必要的。傳統的預處理方法包括調節pH、混凝、深層過濾、吸附、溶氣氣浮和低壓膜過濾(超濾和微濾)等,可以對懸浮固體、濁度和有機物等進行有效的去除。用超濾、磁性離子交換樹脂-超濾和磁性離子交換樹脂-混凝-超濾對反滲透進水進行了預處理。超濾能夠有效去除進水中的高分子質量天然有機物,在試驗時間內(48 h)控制反滲透膜的有機污染。在超濾前加磁性離子交換樹脂處理可以增加對相對分子質量大約在700~900的中分子質量天然有機物以及相對分子質量低于200的低相對分子質量天然有機物的去除。而磁性離子交換樹脂-混凝-超濾與磁性離子交換樹脂-超濾相比,僅僅略微提高了對中相對分子質量以及低相對分子質量組分的去除。兩種組合工藝均能減緩反滲透膜的有機污染。
2 優化操作條件
反滲透系統的操作條件,包括溫度、錯流速率、初始通量,會影響反滲透膜的有機污染程度。因此,在滿足生產需要的基礎上,控制初始通量略低于臨界通量(critical flux),較高的錯流速率和合適的溫度均利于減緩反滲透膜的有機污染。
3 添加阻垢劑
阻垢劑常用于控制反滲透膜無機鹽垢污染,如CaCO3垢、CaSO4垢、BaSO4垢、硅垢等,相關的研究報道也較多。然而,關于用阻垢劑來減緩有機污染的研究卻很少,但其卻是一種控制反滲透膜有機污染的有效方法。
4 膜表面改性
反滲透膜的污染與其表面性質關系密切。一般來說,膜表面親水性越強污染阻力越大,表面越平滑污染幾率越低,靜電斥力越高污染速率越低。因此,常結合處理對象對膜進行改性,以提高反滲透膜的抗污染能力。
5 清洗
盡管對膜污染的控制做了許多努力,如改善膜性能、優化操作條件和進水預處理,但膜污染仍不可避免。因此,為了確保膜技術的成功應用,對膜進行化學清洗以除去表面污染層是十分必要的。
6 結語
反滲透膜的有機污染是由有機物在膜表面的吸附而形成的,其不僅會導致反滲透膜水通量的快速、大幅降低,而且被有機物污染后的膜很難被清洗干凈,幾乎不可逆。因此,加強反滲透系統進水中有機物種類和濃度的監測,同時選擇適當的控制方法就顯得十分必要。目前,關于反滲透膜有機污染控制的研究較多,均從不同的角度提出了有效的方法,筆者認為,需從反滲透技術自身出發,選擇新的膜材料、改善界面聚合工藝,同時對已經成熟的膜進行適度的表面改性,以提高反滲透膜的抗污染能力。另外,反滲透膜有機污染的清洗方法也是今后的研究方向之一。
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