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反滲透/納濾膜剖檢分析與膜污染診斷研究進展( 四 )


反滲透/納濾膜剖檢分析與膜污染診斷研究進展
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反滲透/納濾膜剖檢分析與膜污染診斷研究進展
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3.1.3生物污染
生物污染主要是微生物及其代謝產物在膜外表黏附構成的膜污染 。 固然預處置能夠在一定水平上對微生物停止有效去除 ， 但殘生的微生物繁衍速度極快 ， 因而生物污染在反浸透/納濾膜系統中是最難控制的膜污染 。 并且 ， 環境溫度高也會招致微生物滋生疾速 ， 因此夏季膜系統的生物污染會比其他時節愈加明顯 。 Xu等對用于市政廢水處置3個月的納濾膜元件停止了剖檢剖析 ， 剖檢對象選擇的是一段和二段系統的膜元件 。 由16SrDNA高通量測序剖析了膜外表的微生物群落構造 ， 結果標明膜外表的優勢菌群主要為變形菌門和擬桿菌門 ， 且一段膜元件微生物群落的多樣性要高于二段膜元件 ， 闡明一段系統的生物污染較嚴重 。
3.1.4膠體顆粒污染
膠體顆粒污染主要是由水中生成的膠體物質和堆積的黏土、淤泥等顆粒所產生的 ， 易形成膜孔梗塞并構成濾餅層 。 反浸透系統常用污染密度指數（SDI）判別系統進水的膠體顆粒污染水平 ， 并用超濾對反浸透或納濾進水停止預處置 ， 但其中粒徑較小的膠體顆粒無法被超濾所截留 ， 這些污染物進入反浸透/納濾膜系統后常常被第一支膜所吸附 ， 因而 ， 膜系統的膠體顆粒污染常發作在首支膜元件的進水端 。 Gorzalski等經過SEM、XPS、RBS等表征剖析 ， 得出一段納濾膜元件主要是硅鋁酸鹽膠體污染 。 Ho等對新加坡重生水廠運轉8個月的反浸透膜停止了剖檢剖析 ， 由SEM察看到污染膜外表存在較厚污染的濾餅層 ， 分離EDS和LC-OCD的表征結果進一步證明 ， 膜污染物主要是磷酸鈣膠體顆粒 。
3.1.5協同污染
膜污染的構成與進水的水質條件關系親密 ， 因而 ， 關于水質成分復雜的廢水處置膜 ， 其膜污染通常還表現為多種污染物的協同作用 。 Li等對煤化工廢水處置系統苦咸水反浸透安裝的一段和二段RO膜元件停止了剖檢剖析 。 針對每個膜元件樣品 ， 隨機選擇一個膜袋并依照“九宮格”散布 ， 每個局部裁剪10cm×10cm膜片樣本停止進一步剖析表征 。 SEM-EDS、XPS、ATR-FTIR、3D-EEM等表征結果標明 ， 沿著進水方向從第一段到第二段 ， 有機物污染全程污染嚴重 ， 無機污染逐步加劇 ， 而微生物污染呈不時減輕的趨向 。 其中有機污染物主要是蛋白質 ， 無機污染物為Ca、Fe、Si所構成的沉淀物 。 CLSM能夠明晰地顯現多種污染物的協同作用 ， 圖5是CLSM表征結果 ， 圖中藍色代表β-吡喃糖 ， 綠色代表蛋白質 ， 粉色代表核酸 ， 由圖可見幾種污染物明顯地相互交錯在一同 ， 從而得出膜污染存在多糖和鈣離子架橋構成的有機-無機協同污染 。
反滲透/納濾膜剖檢分析與膜污染診斷研究進展
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Chon等對用于地表水作飲用水處置的納濾膜元件停止了剖檢剖析 ， 剖檢對象選擇的是二段納濾系統的第一支膜元件 ， 經過水洗、酸洗和堿洗后的膜與初始膜及污染膜性能、構造比照 ， 分離IC、ICP、3D-EEM、SEM-EDS、ATR-FTIR、zeta電位、接觸角等表征剖析 ， 得出膜污染物主要是含有Al、Ca、Cu、Fe、Mn、Mg、Zn、B、Si元素的無機污染物和含有親水性的多糖類、蛋白類及疏水性的腐殖質類的有機污染物 。 Sharma等對用于釀酒廠酒糟水處置運轉6個月的碟管式反浸透膜停止了膜污染剖析 ， 從膜外表可直觀看到膜片發作嚴重褪色 ， 且有一層淡紅色污染物 。 經過對污染膜停止SEM-EDS和AFM剖析 ， 并分離膜上污染物的FTIR和XRD剖析 ， 得出膜污染主要由膠體顆粒、含多糖類和胺類的有機物以及含Ca2+、Mg2+、Fe2+、的多價離子共同惹起 。