钢铁废水溶解性有机物解析及其对反渗透膜的污染行为

针对钢铁废水深度处理工艺中超滤-反渗透处理单元反渗透膜元件有机污染问题,采用大孔吸附树脂分离法,将反渗透进水中的溶解性有机物进行分离,得到分别含疏水碱性有机物、疏水酸性有机物、疏水中性有机物和亲水性有机物的4个组分,对其进行组成分析并探究其对反渗透膜的污染行为。其中,亲水性有机物含量最高、疏水中性有机物含量最低。与亲水性有机物相比,疏水性有机物分子中含有更丰富的芳香结构或其他共轭结构,疏水酸性有机物芳香化程度最高。疏水中性有机物与膜表面疏水-疏水相互作用导致其易于在膜表面吸附,造成的通量衰减率最高,且水力清洗通量恢复率最低。含亲水性有机物组分造成的通量衰减率仅次于疏水中性有机物组分,因其有机物浓度较高、含亲水性有机物亲水性基团与膜表面氢键作用易于导致膜污染,而膜表面水力剪切作用有利于降低亲水性有机物污染层厚度和透水阻力。因此,疏水中性有机物和亲水性有机物是造成膜污染主要的溶解性有机物。可通过优化反渗透系统进水预处理工艺,强化去除疏水中性有机物和亲水性有机物,有望更高效地减轻反渗透膜污染。