正滲透處理含藻水過程中膜污染特性及機(jī)理研究.pdf

1、正滲透技術(shù)是一種新興的水處理技術(shù)，具備能耗低、運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，但是膜污染問題仍然是制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸問題。針對這個(gè)問題，本論文構(gòu)建正滲透系統(tǒng)，以小球藻作為天然水體中代表藻種，開展了藻源膜污染特性研究，并通過膜通量下降和膜污染可逆性分析的對膜污染進(jìn)行評價(jià)以及掃描電鏡、傅里葉紅外光譜和熒光顯微鏡等表征技術(shù)對正滲透處理含藻水過程膜污染進(jìn)行分析，并且通過XDLVO理論以及激光共聚焦顯微鏡(CLSM)技術(shù)分析膜污染形成機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)對

2、比了正滲透分別處理EOM、藻細(xì)胞和原藻液過程中的膜通量變化以及污染可逆性分析。結(jié)果表明:EOM、藻細(xì)胞和原藻液膜通量下降分別為13.9％、11.4％和27.6％，原藻液引起的膜通量下降大于藻細(xì)胞和EOM兩者之和;同時(shí)，水力清洗后三者引起的不可逆污染與通量下降趨勢相同。這說明原藻液中的EOM和藻細(xì)胞存在協(xié)同污染的作用。
　　在上述研究基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了水溶液化學(xué)條件(Ca2+)以及水中其它共存組分（高嶺土和腐殖酸）對正滲透處理

3、原藻液過程中膜污染的影響，發(fā)現(xiàn)加入10mmol/LCa2+后膜通量下降增加了19.6‰而不可逆膜污染增加了14.0％，這是由于鈣離子起到電荷中和作用，降低污染物之間以及污染物與膜表面之間的靜電排斥，并且可以在膜與污染物之間起到架橋作用，從而加重膜污染;加入100mg/L高嶺土?xí)r，運(yùn)行6h后膜通量下降增加18.5％，而膜通量恢復(fù)率增加了3.3％，這是由于高嶺土吸附EOM后，一方面通過交聯(lián)作用吸附在膜表面形成厚且密實(shí)的污染層加劇了通量下降，

4、另一方面降低了EOM與藻細(xì)胞表面和膜表面吸附的幾率，從而膜不可逆污染得到減輕;當(dāng)加入10mg/L腐殖酸時(shí)，由于腐殖酸吸附在EOM表面促進(jìn)EOM在膜表面上的吸附，膜通量下降增加了18.5％，并且通量恢復(fù)降低了6.5％。
　　通過XDLVO理論分析表明它們在不同程度上降低了污染物與膜以及污染物與污染物之間的粘附自由能和粘聚自由能，減弱了它們之間的排斥作用，促進(jìn)膜污染的形成和發(fā)展。膜污染的CLSM圖像分析表明:加入10mmol/LCa2