膜法处理污水过程中如何防治膜污染

2016-05-16 10:07:48     来源: 贤集网

膜污染是指与膜接触的料液中的物质由于与膜的物理、化学或生物作用,引起物质在膜表面或膜孔减小或堵塞,使膜通量变小且分离性能降低的现象。膜污染限制了膜的渗透通量,降低了膜的使用寿命和膜的分离效率。因此,关于膜法处理废水过程中的膜污染的研究一直备受关注。

要预防和控制膜污染,首先要了解各种膜过程的过滤机理。一般来说,微/超滤过程主要遵循筛分机理,一般为表面凝胶层污染和孔内吸附及孔堵塞引起的膜污染。反渗透过程遵循溶解-扩散机理,一般为膜面污染/超滤膜的污染表面污染一般为可逆膜污染,而孔内堵塞和吸附一般为不可逆膜污染。

在明确了各种膜过程的过滤机理以后,可以从以下几个方面来预防和控制膜污染。

一、预处理方面。膜前进行预处理主要是为了防止或减少膜污染,去除对膜有污染或损害的关键污染物将膜污染降低到最低水平因此处理要适度,过度的预处理反而会引起新的膜污染。

    预处理主要减少4类污染:减少反渗透膜段的结垢污染预处理方式主要有以下几种:添加阻垢剂、调酸、除硬等胶体污染主要发生在超滤膜元件上有机物污染主要发生在超滤和反渗透膜段目前来说,膜前预处理去除有机物的方式可分为以下2大类:物理化学法和生物法微生物污染微生物在膜水界面上积累、凝结形成一层生物膜,影响膜系统性能的现象。

二、膜材料方面。膜材料是膜技术的核心污染物在膜上的吸附是由于膜、溶剂、污染物之间相互作用的结果,还与膜表面性质和膜孔径等因素有关。针对污染物的性质,选择合适的耐污染膜材料,可以有效地减少膜对污染物的吸附。膜材料的选择主要是基于膜材料的亲疏水性、机械强度、荷电性能、耐化学清洗性能及表面粗糙度等指标。

很多污染物都是带电荷的,正确判断污水中主要污染物的荷电性对选膜具有重要意义。如果超滤膜所带电荷与污水中的主要污染物所带电荷相同,由于排斥作用则将降低膜污染。此外,改变污水pH可以改变膜表面Zeta电位,也可以通过调节污水pH来减缓膜污染。

对于膜材料亲疏水性能的选择,由于水中的污染物大部分为疏水性物质,因而亲水性的膜在水处理中具有更好的抗污染能力。

确定膜材料以后,还要选择适当的膜孔径。这就需要首先确定污水中的主要污染物及其粒径分布,然后根据污水中的主要污染物粒径及其分布以及所要达到的截留率来选择膜孔径。

在膜法污水处理中,膜污染是一个不可避免的问题,也是阻碍膜技术应用的重点和难点。预防和控制膜污染对后续膜法的推广具有重要的意义。


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