盐类对膜污染的影响

Posted 2023-01-13 盐类

篇首语：我自横刀向天笑，去留肝胆两昆仑。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了盐类对膜污染的影响相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：实验旨在研究盐类对模拟胞外聚合物（EPS）溶液在超滤和微滤过程中膜污染影响，通过添加与无添加盐类的模拟溶液的比较，研究盐类对EPS膜过滤在死端过滤过程的影响。实验考察了不同模拟溶液的膜通量衰减情况和滤饼比阻，并利用Hermia模型对实验数据进行拟合分析验证膜污染机理。实验结果表明，在超滤过程中，Ca2+和Al3+能在一定程度上提高膜通量，降低滤饼比阻，延缓膜污染；在微滤过程中，两者的添加反而降低了初始通量，添加Ca2+后滤饼比阻值反而有所增大；Na+对超/微滤过程影响很小。通过Hermia模型拟合分析发现，在超滤过程中，添加盐和无添加的溶液均以滤饼堵塞机理为主，而在微滤过程中则是以中间堵塞和滤饼堵塞机理为主。

在污水生物处理过程中，微生物会产生一种被称为EPS的代谢产物，主要成分是一些高分子聚合物，如多糖、蛋白质、腐植酸、核酸等。它对生物膜结构的稳定性具有重要作用，同时也被广泛证明是造成膜污染的首要污染物。例如，胞外聚合物中的多糖带负电荷，有极度多样化的特性，含有多种功能团，如羧基、羟基和磷酸基，这些基团对不同类型离子表现出强烈的亲和性。在真实废水处理中通常都含有大量的盐类离子，如Na+，Ca2+，Fe2+，Al3+等。有研究者发现可溶性有机物中的多糖有可能比蛋白质、腐植酸更易产生膜污染。

关于膜污染的研究是当前水处理技术的研究热点之一，在膜污染的机理研究中，研究者会利用海藻酸钠(多糖)，牛血清蛋白(蛋白质)、腐植酸或上述的混合液模拟EPS来研究膜污染。。

在利用膜技术处理某些工业废水的应用中，盐类离子一旦较高，在膜过滤过程中，尤其是在浓差极化层中，将会与EPS产生协同效应，加剧膜污染。众多研究表明，盐类离子的加入能够影响EPS的结构，从而影响膜的过滤效果和污染程度。目前，关于海藻酸钠，蛋白质，腐殖酸等共混的EPS模拟物质与盐类共混的膜污染机理研究还较少，因此，本实验从膜污染机理的角度出发，拟采用多糖，蛋白质，腐殖酸共混模拟EPS溶液并与典型盐类(NaCl、CaCl2、AlCl3)共混，在死端过滤方式下，考察共混体系的膜污染的现象，并且研究了模拟EPS溶液和不同浓度盐类离子共混对膜污染产生的影响，探讨污染模型和机理。

1材料与方法

1.1实验材料与分析设备

超滤膜(聚醚砜(PES)膜，US)表面改性，截留分子量为10000。

微滤膜(聚醚砜(PES)膜，US)，膜孔径0.4μm。

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