膜污染的防治

1）膜表面改性

膜表面的改性可分为物理改性和化学改性。物理改性包括共混和表面层。共混是将亲水性高分子与成膜材料进行共混, 以改善膜的亲水性; 表面涂层是指在膜表面上形成一层功能性预涂覆层, 防止膜材料与溶液中的组分发生吸附作用, 从而提高分离膜的抗污染性。

2）料液预处理

对料液进行预处理是为了达到膜组件的进水的标准( 如反渗透膜要求进料污染指数SDI 小于5) 。预处理是指在原料液过滤前向其中加入一种或几种物质, 使原料液的性质或溶质的特性发生变化。

预处理包括化学处理和物理处理。物理处理通常包括预过滤和离心, 以除去可能阻塞膜孔的悬浮颗粒; 化学处理则包括调节料液pH 值, 使大分子或胶质污染物远离等电点, 以减少形成凝胶层的趋势。二价离子, 如Ca2+和Mg2+等通过在大分子链上架桥可以形成沉淀, 而一价离子相反却可预防沉淀和污染。所以人们多通过离子交换以去除多价离子。化学过程还包括沉淀和絮凝, 或用专门的化学药品抗污或杀菌。对原水紫外照射也可有效除去由有机微生物增长带来的膜污染。

3、操作条件的优化

操作条件的优化包括控制初始渗透通量, 反向放置微孔膜, 利用高分子溶液的流变特性及脉动流操作和鼓泡操作, 采用两相流操作、离心操作、电超滤、振动膜组件和超声波辐射等。例如等人采用两相流超滤技术在中空纤维超滤膜制饮用水中用连续切向空气流, 使膜表面产生气- 液两相流, 可产生高剪切力和流体不稳定性, 阻止颗粒物在膜表面上沉积, 即使在很低气速下超滤通量也明显提高。空气喷射使滤饼膨松, 亦使通量增加, 极限气速下通量可增加155%。

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