反洗水组分对PVDF超滤膜污染的影响

为了考察反洗水中不同组分对膜表面污染的去除贡献情况,以腐殖酸溶液为过滤介质,采用单根膜丝进行了周期性过滤反洗实验.实验结果表明:与纯水相比,反洗水中小分子有机物对膜通量恢复和反洗效率影响并不大,但Ca^(2+)、Na^+等金属阳离子能够在中空纤维膜的内外壁上产生电荷屏蔽和吸附架桥效应,强化了污染物在膜表面的累积,导致了更为严重的不可逆污染;AFM图片说明,膜表面污染物的去除随着反洗水中Ca^(2+)、Na+等金属阳离子的加入变得更为困难,该实验为通过调控反洗水组分来控制膜污染提供了一种新的思路和方法.

浅谈内压式和外压式超滤在工程应用中的比较

国内超滤(Ultrafiltration,UF)在工业水处理的应用已经超过20年,超滤的应用发展经历多种形式,目前以外压式和内压式中空纤维膜为主。国产超滤品牌的发展,拓展了超滤的应用领域,从工业向市政发展,在大型市政和海淡项目中展现更多的应用机会,带动超滤膜组件规模化生产,促进降低生产升本。在应用过程中,内压式超滤和外压式超的争论一直在进行中,目前的对比多偏重于膜丝性能和工艺组合,鲜有在超滤组件结构和本身应用工艺的工程角度来分析,笔者从两种超滤组件的结构和污染控制角度,即从工程应用角度分析了两种形式的超滤的区别,分析结果可为超滤生产商和超滤项目的决策者提供指导。

反洗水组分对超滤膜污染的影响

超滤反洗如同短时间的"死端过滤",反洗水组分对超滤膜污染进程有重要影响,以腐殖酸(HA)、Na^+和Ca^(2+)模拟反洗水中的小分子有机物、一价和二价金属阳离子,将海藻酸钠(SA)作为典型污染物,通过死端过滤的方式分析了反洗水中的不同组分对PVDF超滤膜污染的影响。同时借助质量守恒定律对膜的反洗效率和反洗后污染物的去除情况进行了定量分析。结果表明,反洗水中单独存在的小分子有机物对膜污染的影响并不显著,但小分子有机物协同金属阳离子对膜污染产生了较为明显的不利影响;一方面Ca^(2+)、Na^+等阳离子能够与带负电的HA小分子吸附结合,形成尺寸较大的聚集体,导致膜内壁污染以及反洗膜孔的堵塞,从而降低反洗效率,加剧膜面污染物的积累;另一方面,通过Ca^(2+)、Na^+等阳离子的"架桥作用"与电荷屏蔽效应,强化了膜表面污染物与膜壁之间的静电吸附作用,导致了更为严重的不可逆污染。