反滲透膜復(fù)合污染的化學(xué)清洗原則
來源: 閱讀:1720 更新時間:2008-12-30 10:43 膜分離技術(shù),廣泛應(yīng)用于水處理、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。然而,要成功地應(yīng)用膜技術(shù),必須了解膜的表面形態(tài)、孔徑分布與所用料液的膜污染特征。
在反滲透脫鹽系統(tǒng)中,膜的污染已成為反滲透系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的最大障礙。隨著給水水源水質(zhì)的日益惡化與脫鹽預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計或運(yùn)行的問題,反滲透膜污染基本表現(xiàn)為復(fù)雜的嚴(yán)重的多種污染物組成的復(fù)合污染。因此,需要有效實用的膜污染評價方法和化學(xué)清洗技術(shù)來實現(xiàn)反滲透系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
1 反滲透膜復(fù)合污染的評價方法實用體系
目前,成功用于膜的特性分析的技術(shù)包括光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能量色散X射線、紅外光譜和接觸角測定。而Zeta電位儀、原子力顯微鏡、光電子能譜儀、超聲在線檢測則是近幾年來的研究熱點(diǎn)。
綜合國內(nèi)外文獻(xiàn),結(jié)合以往的研究實踐,提出了圖1的表征膜、膜污染和膜清洗特性的評價方法體系。
從圖1可知:
1) 膜的特性包括:膜的荷電性、極性、形貌、粗糙度、膜孔大小、膜材料元素組成、價態(tài)和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)。這些指標(biāo)是評價膜性能、膜污染和膜清洗特性的基礎(chǔ),有效的表征方法有:Zeta電位儀、接觸角測定、掃描電鏡、原子力顯微鏡、傅立葉轉(zhuǎn)換-紅外光譜分析和光電子能譜儀。
2) 膜污染物通常包括無機(jī)污染、有機(jī)污染和微生物污染,其鑒定的最好方法是通過解剖已污染的膜組件,并詳細(xì)分析其污染物,但這種方法必須犧牲膜組件,費(fèi)用較高。因此,膜污染物的分析鑒定通常采用其它方法來實現(xiàn),如對污染的膜片進(jìn)行掃描電鏡、能量色散X射線(或光電子能譜儀)和傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀等儀器分析方法。采用原子力顯微鏡和超聲波探傷儀在線監(jiān)測是目前國內(nèi)外膜研究的熱點(diǎn),其中前者已有應(yīng)用于膜孔徑、粗糙度、表面形貌和生物顆粒吸附的研究報道;后者目前只處于實驗室平板膜的膜污染研究(所以在圖1中用虛線連接),但超聲波在線監(jiān)測將是最有發(fā)展前途的工程化的實用技術(shù)。