反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展( 三 ) 全康环保:文章摘要：反浸透（

3RO/NF膜剖检及膜污染诊断剖析
3.1膜污染成分诊断
膜污染主要包括四品种型，分别为无机污染、有机污染、生物污染和胶体颗粒污染。固然水样检测剖析能够肯定水中污染成分及其浓度，还能够依据测试结果预测膜面发作污染的风险，但是水样检测结果不能真实反映膜外表的污染状况，膜剖检剖析却能够为膜污染成分和污染水平的诊断提供有效根据。因而，研讨者常运用膜剖检剖析对污染物、污染膜停止不同的表征测试，再分离水样检测结果肯定膜污染的详细类型和成分。
3.1.1无机污染
无机污染主要是由水中存在的无机盐在膜外表逐步累积，最终构成的无机垢所惹起的。无机盐结垢过程较复杂，常存在多种无机盐的共沉淀和互相作用。 SEM、EDS、XRD等构造表征和膜外表滴酸测试是常用的无机污染诊断手腕。 Ruiz-García等对用于苦咸水脱盐运转11年的反浸透膜元件停止了剖检剖析，剖检对象选择的是四种不同位置的膜元件，分别包含一段和二段反浸透系统的首末支膜。其中一段的第一支膜能够直观地看到有褐色堆积物，二段的最末支膜能够看到有粗糙的黄色垢，经SEM-EDS表征及膜外表滴酸剖析，得出膜污染物主要是含有碳酸钙和硅铝酸盐的无机污染。 XPS是常用于表征膜外表元素组成和化学构造的剖析手腕，但XPS只能检测膜皮层顶端，检测深度普通只要7nm；RBS也能够用于剖析膜外表元素组成和构造，且RBS检测深度约2μm ，比XPS能检测的深度更深，因而RBS还能用于检测污染层的厚度。 Gorzalski等应用RBS研讨膜外表污染物状况，对用于含硅公开水处置运转2.5年的纳滤膜元件停止了剖检剖析，剖检对象选择的是一段和二段纳滤系统的首末支膜元件。经过SEM、XPS、RBS等表征剖析，得出膜污染物主要是含有Fe、Ca、Si、Al、S元素的无机污染，其中一段膜元件的Si和Al含量较高，二段膜元件的Ca污染较重。表2和图2是RBS对污染前后膜的表征结果比照，由RBS结果可得到XPS无法取得的信息，如不同工段的污染层厚度不同，并且RBS能探测整个污染层，与XPS只能探测皮层所得到的Si元素含量不同。

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3.1.2有机污染
有机污染主要由水中的腐殖质、蛋白质和多糖等有机物惹起的。经过EDS的元素检测结果也能够判别污染物能否为有机污染。 Farhat等对苦咸水处置膜元件停止了剖检剖析，膜元件外表有大量的棕色污染物，经过对污染膜和膜外表堆积的污染物分别作EDS表征，结果显现污染物的主要元素组成均为C、O、N ，阐明膜污染主要是有机污染。固然EDS结果能够肯定为有机污染，但却不能对有机污染的类型作出诊断。红表面征剖析（IR和ATR-FTIR）是诊断有机污染类型的重要表征手腕，研讨者能够依据不同物质不同的出峰位置对相应的有机物停止判别。 Zheng等对用于火力发电厂废水回用的反浸透膜元件停止了剖检剖析，剖检对象选择的是污染严重的6月份运用的一段反浸透系统的第一支膜元件，察看到搜集的污染物是浅棕色的疏松构造，并伴有鱼腥味。图3是ATR-FTIR对污染物的表征结果，由各物质的特征峰剖析可得膜污染物主要是蛋白质类（3279cm-1 ， 1635cm-1 ， 1540cm-1）、腐殖质类（3279cm-1 ， 2972cm-1 ， 1405cm-1）和多糖类（2972cm-1 ， 1050cm-1）。

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除了污染物和污染膜的表征外，水样剖析结果也能够对有机污染类型作出诊断。 Jeong等对用于海水淡化运转8年的反浸透膜元件停止了剖检剖析，剖检对象选择的是三种不同位置的膜元件，分别位于一级反浸透系统的前部、中部和后部。污染膜的外表能够看到有一层平均的褐色堆积物，浓水侧隔网和进水侧污染较重，产水侧左近污染最轻。由LC-OCD和3D-EEM表征的水样测试结果（图4）剖析可得，膜的有机污染物主要是腐殖质物质和小分子中性物质。 Tang等对用于城市污水回用途理运转2个月的反浸透膜元件停止了剖检剖析，该元件位于一段反浸透系统，经过LOI、FTIR、DOC、EEM、树脂别离等剖析，得出膜污染物大局部是含不饱和碳或芳香环的微生物类和腐殖质类有机污染。许家晟等对用于自来水厂出水深度处置的碟管式纳滤膜停止了膜污染剖析，从膜外表可明显看到一层较滑腻的黄色污泥层，并伴有黑色颗粒物质，且底部出水端膜片污染更严重。经过SEM-EDS剖析得出，膜污染物以有机污染为主，经FTIR和3D-EEM进一步剖析得出，膜外表的有机污染成分主要是类富里酸物质、类腐殖酸物质及一些微生物代谢产物，并存在一定水平的生物污染。