超聲波在線(xiàn)監(jiān)測(cè)磁場(chǎng)對(duì)NF膜中碳酸鈣沉積的影響.pdf

1、世界水資源短缺和水污染正嚴(yán)重地影響著人類(lèi)的生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，納濾(NF)和反滲透(RO)膜分離技術(shù)在解決水資源短缺和水質(zhì)凈化方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但在膜分離過(guò)程中，膜污染嚴(yán)重影響了膜的分離效果，限制了膜分離技術(shù)的進(jìn)一步推廣。膜污染機(jī)理研究及膜污染控制受到了科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注。本文將磁化水處理技術(shù)引入到納濾過(guò)程中，并采用超聲時(shí)域反射法量化研究磁場(chǎng)對(duì)納濾膜表面無(wú)機(jī)鹽垢沉積和生長(zhǎng)的影響。 系統(tǒng)研究了磁場(chǎng)對(duì)Ca(HCO<,3

2、>)<,2>溶液的某些物理化學(xué)性質(zhì)及其結(jié)晶形態(tài)的影響。實(shí)驗(yàn)中所用的永磁和電磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為0.4T和0.02T。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁場(chǎng)可以提高溶液的電導(dǎo)率和pH值，且其效果依賴(lài)于溶液濃度。隨著溶液的濃度的增大，磁化效果有所減弱。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的流速和溶液的pH值都會(huì)影響到磁化效果。另外，磁場(chǎng)可以促進(jìn)CaCO<,3>結(jié)晶由方解石向文石或球霞石的轉(zhuǎn)變。 錯(cuò)流納濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲監(jiān)測(cè)與NF膜表面污染層的生長(zhǎng)和發(fā)展具有良好的關(guān)聯(lián)。隨著CaCO<,3

3、>垢在膜表面沉積，超聲信號(hào)的振幅不斷增高。超聲時(shí)域信號(hào)隨著污染層厚度的增加而發(fā)生移動(dòng)。此外，超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)到不同的磁化條件下，即無(wú)磁、永磁和電磁，污染層形成的速率。永磁和電磁作用條件下膜通量下降緩慢，重量法和超聲監(jiān)測(cè)結(jié)果表明膜表面形成的CaCO<,3>垢質(zhì)層厚度較薄。SEM和XRD研究結(jié)果表明磁化處理抑制了正六方體方解石的形成，而優(yōu)先生長(zhǎng)松球形的球霞石或針狀文石。磁處理后NF膜表面CaCO<,3>晶體晶型不規(guī)則、排列疏松，導(dǎo)致了污