反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展( 四 )


反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展
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反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展
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3.1.3生物污染
生物污染主要是微生物及其代谢产物在膜外表黏附构成的膜污染 。 固然预处置能够在一定水平上对微生物停止有效去除 , 但残生的微生物繁衍速度极快 , 因而生物污染在反浸透/纳滤膜系统中是最难控制的膜污染 。 并且 , 环境温度高也会招致微生物滋生疾速 , 因此夏季膜系统的生物污染会比其他时节愈加明显 。 Xu等对用于市政废水处置3个月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系统的膜元件 。 由16SrDNA高通量测序剖析了膜外表的微生物群落构造 , 结果标明膜外表的优势菌群主要为变形菌门和拟杆菌门 , 且一段膜元件微生物群落的多样性要高于二段膜元件 , 阐明一段系统的生物污染较严重 。
3.1.4胶体颗粒污染
胶体颗粒污染主要是由水中生成的胶体物质和堆积的黏土、淤泥等颗粒所产生的 , 易形成膜孔梗塞并构成滤饼层 。 反浸透系统常用污染密度指数(SDI)判别系统进水的胶体颗粒污染水平 , 并用超滤对反浸透或纳滤进水停止预处置 , 但其中粒径较小的胶体颗粒无法被超滤所截留 , 这些污染物进入反浸透/纳滤膜系统后常常被第一支膜所吸附 , 因而 , 膜系统的胶体颗粒污染常发作在首支膜元件的进水端 。 Gorzalski等经过SEM、XPS、RBS等表征剖析 , 得出一段纳滤膜元件主要是硅铝酸盐胶体污染 。 Ho等对新加坡重生水厂运转8个月的反浸透膜停止了剖检剖析 , 由SEM察看到污染膜外表存在较厚污染的滤饼层 , 分离EDS和LC-OCD的表征结果进一步证明 , 膜污染物主要是磷酸钙胶体颗粒 。
3.1.5协同污染
膜污染的构成与进水的水质条件关系亲密 , 因而 , 关于水质成分复杂的废水处置膜 , 其膜污染通常还表现为多种污染物的协同作用 。 Li等对煤化工废水处置系统苦咸水反浸透安装的一段和二段RO膜元件停止了剖检剖析 。 针对每个膜元件样品 , 随机选择一个膜袋并依照“九宫格”散布 , 每个局部裁剪10cm×10cm膜片样本停止进一步剖析表征 。 SEM-EDS、XPS、ATR-FTIR、3D-EEM等表征结果标明 , 沿着进水方向从第一段到第二段 , 有机物污染全程污染严重 , 无机污染逐步加剧 , 而微生物污染呈不时减轻的趋向 。 其中有机污染物主要是蛋白质 , 无机污染物为Ca、Fe、Si所构成的沉淀物 。 CLSM能够明晰地显现多种污染物的协同作用 , 图5是CLSM表征结果 , 图中蓝色代表β-吡喃糖 , 绿色代表蛋白质 , 粉色代表核酸 , 由图可见几种污染物明显地相互交错在一同 , 从而得出膜污染存在多糖和钙离子架桥构成的有机-无机协同污染 。
反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展
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Chon等对用于地表水作饮用水处置的纳滤膜元件停止了剖检剖析 , 剖检对象选择的是二段纳滤系统的第一支膜元件 , 经过水洗、酸洗和碱洗后的膜与初始膜及污染膜性能、构造比照 , 分离IC、ICP、3D-EEM、SEM-EDS、ATR-FTIR、zeta电位、接触角等表征剖析 , 得出膜污染物主要是含有Al、Ca、Cu、Fe、Mn、Mg、Zn、B、Si元素的无机污染物和含有亲水性的多糖类、蛋白类及疏水性的腐殖质类的有机污染物 。 Sharma等对用于酿酒厂酒糟水处置运转6个月的碟管式反浸透膜停止了膜污染剖析 , 从膜外表可直观看到膜片发作严重褪色 , 且有一层淡红色污染物 。 经过对污染膜停止SEM-EDS和AFM剖析 , 并分离膜上污染物的FTIR和XRD剖析 , 得出膜污染主要由胶体颗粒、含多糖类和胺类的有机物以及含Ca2+、Mg2+、Fe2+、的多价离子共同惹起 。