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应用案例
纳滤膜在优质饮用水中的应用
【中文关键词】 | 纳滤膜在优质饮用水中的应用   |
【摘要】 | 以上海等多个城市的自来水或地下水为对象,根据现场运行数据,介绍了纳滤膜对水中矿物质和溶解性有机污染物的总体去除效果以及对Ca2+、Mg2+、NH4+等阳离子和HCO3-、CO32-、Cl-、F-、SO42-等阴离子的去除效果和规律。 |
【部分正文预览】 | 经济的发展,生活水平的提高和伴随而来的环境污染的加剧,促使了人们对饮用水问题的关注。优质饮用水在去除原水中对人体健康有害物质的同时,适量保留了其中对人体健康有益的矿物质。与常规水处理技术相比,膜过滤技术具有少投甚至不投加化学药剂、占地面积小、操作简单、易于实现自动化等特点,具有广阔的发展和应用前景。纳滤膜的孔径界于反渗透膜和超滤膜之间,近年来在我国水处理中的应用刚刚开始,现以上海等多个城市的自来水或地下水为对象,根据纳滤膜在优质饮用水生产现场的运行数据,研究了纳滤膜对水中矿物质和溶解性有机污染物的总体去除效果以及对总硬度及Ca2+、Mg2+、NH4+等阳离子和HCO3-、CO32-、Cl-、F-、SO42-等阴离子的去除效果和规律。 随原水电导率的增加,离子去除率总体呈降低趋势,如图1所示。 Rautenbach R认为[1],截留率与浓度的这种相关性与道南平衡和迁移离子的屏蔽作用有关。进料溶液中的离子浓度越高,其在膜微孔中的浓度也越高,因此最终在渗透物中的浓度也越高。同时,对负电荷的纳滤膜孔壁,正离子被富集在孔壁附近,使得孔内负的固定离子受到这种富集分布的屏蔽。这样,随着进料浓度的增加,电荷屏蔽作用增强,更多的阴离子可能从膜中透过,导致膜的截留率下降。 纳滤膜对总硬度的去除率比其对阳离子的去除率波动更大,从54%~95%不等。对同一组水样,纳滤膜对总硬度、钙离子、镁离子的去除率基本相同,且明显大于其对铵离子的去除率。研究还发现,同样条件下,纳滤膜对总硬度的去除率大于其对阳离子的去除率,这可能源于纳滤膜对二价离子(Ca2+、Mg2+)的去除率大于对一价离子(如铵离子)的去除率。 纳滤膜对上述阴离子有较好的去除率,但去除率与进水中相应离子的浓度大小之间并无严格的规律,去除率稳定性较差。在一定的pH值条件下,总碱度实际上代表了HCO-3和CO2-3的总量。总体上看来,纳滤膜对硫酸根的去除率要高于对总碱度、氯化物、氟化物的去除率,表明纳滤膜对高价阴离子的去除率大于其对一价阴离子的去除率。这一点与纳滤膜对一价阳离子和高价阳离子的去除规律是一致的。 纳滤膜对预处理系统出水中的有机污染物有更进一步的、相当的去除作用,但CODMn的去除率和A254的去除率都反映出纳滤膜在不同条件下、对不同原水中有机物的总体去除效果不等,这可能与水中有机污染物的种类、电性作用、憎水性或亲水性及有机物分子质量的大小不同有关。也可能与膜本身的性质如荷电性等有关,如中性有机物,其电性作用的影响减弱甚至消失,此时主要表现为物理截留和筛分作用。P Eriksson的研究发现[2],纳滤膜对分子质量<150的非电离有机物的去除率低,而对分子质量>300的有机物去除率高。 |
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