國產納濾膜淡化高砷苦咸水及膜污染清洗方法的研究.pdf

1、含砷地下苦咸水淡化，作為我國西北地區(qū)安全飲用水開源增量的技術之一，極大程度地緩解了當?shù)氐Y源短缺的問題，成為解決淡水資源危機的戰(zhàn)略性選擇。常用的苦咸水淡化方法主要有蒸餾法、電滲析法及反滲透法，目前大多采用反滲透法和電滲析法。而納濾膜作為近幾十年發(fā)展成熟的新興技術，在國內外已廣泛應用于苦咸水淡化制備安全飲用水領域，但大部分研究中使用的都是進口納濾膜，價格昂貴。國產納濾膜的開發(fā)及應用為納濾膜在安全飲用水的制備產業(yè)中開辟了新領域，在降低工程

2、成本的前提條件下，將會在很大程度上緩解我國水資源短缺的現(xiàn)狀。但是，在緩解人類供水需求的同時，納濾膜淡化苦咸水系統(tǒng)本身也存在一些問題，不適當?shù)牟僮鳁l件將制約其工作效率，影響產水水質，含大量化學清洗藥劑的清洗廢水直接排放，則會引起環(huán)境污染，并且殘留在膜表面的藥劑會對膜造成一定的損傷作用，縮減膜的使用壽命。
　　本論文以國產納濾膜淡化含砷苦咸水作為切入點，考察研究該技術的可行性。主要研究內容及結論如下:
　　1.采用三種不同型號（

3、NF-3A、NF-2A及NF-6）的國產納濾膜進行實驗研究，對我國西北地區(qū)的地下高砷苦咸水進行淡化，以制備安全飲用水，緩解當?shù)厮Y源短缺問題。采用小型納濾膜性能評價系統(tǒng)，控制適當?shù)牟僮鳁l件，對比研究三種不同納濾膜的苦咸水淡化性能，可知NF-3A膜對苦咸水的淡化性能最優(yōu)，NF-2A膜次之，NF-6膜脫鹽性能稍差;同時，研究考察不同操作條件，如系統(tǒng)溫度、操作壓力、進水pH、原水中天然有機物濃度、無機鹽離子濃度及種類等對納濾膜性能的影響，總結

4、出各個因素的影響規(guī)律，優(yōu)化操作條件，提高系統(tǒng)效能。
　　2.任何壓力驅動膜系統(tǒng)經長期運行必然形成一定程度的膜污染，采用傳統(tǒng)的清洗方法，對苦咸水淡化之后的納濾膜表面不同污染進行清洗研究，針對不同污染物類型，研究總結出適宜的清洗方法:對于膜表面的無機污染，選擇酸性藥劑(HCl，pH=2)清洗，而對于有機污染則選用堿性藥劑(EDTANa2，3.5 mg/L)清洗，以使納濾膜性能在最大程度上得到恢復。
　　3.在傳統(tǒng)清洗方法的基礎上

5、，對新型膜和環(huán)境友好型滲透反洗技術進行研究，確定最優(yōu)參數(shù)，提高清洗效率。滲透反洗的效率受很多操作條件的影響，綜合考慮各種因素，實驗表明，高濃度鹽溶液選用濃度為0.150 g/mL的NaCl溶液，膜兩側液體流速控制為0.121 L/min的條件最有利于滲透反洗過程的進行。由于無機污染物先于有機污物出現(xiàn)在膜表面，且前者更易清洗去除，為使?jié)B透反洗的效果達到最優(yōu)，則將滲透反洗的臨界開始時間控制為納濾膜淡化苦咸水運行24 h后，且清洗時間越長，清