中空纖維膜過濾和反洗中致污物空間分布規(guī)律的三維解析.pdf

1、近年來，超濾被越來越普遍的運用到飲用水凈化和廢水處理中。但膜污染依然是超濾過程中存在的最大問題之一。本研究采用激光共聚焦掃描顯微鏡(CLSM)技術，以熒光標記的牛血清蛋白質(BSA-FITC)和海藻酸鈉(SA-rhodamine)作為目標污染物，考察不同操作條件下聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維超濾膜表面及內部的污染物動態(tài)分布規(guī)律，并以圖像分析軟件Image J對膜上污染物進行量化分析，從而解析不同污染物的膜污染發(fā)生過程。
　　在過

2、濾50 mg/L BSA溶液的過程中，BSA首先在指狀孔與支撐層海綿結構交界處積累，達到飽和后隨著過濾時間的進一步延長，向內部遷移，在膜內部呈較均勻分布，并且在膜外部形成了濾餅層。研究120L\m2·h、180L\m2·h、240L\m2·h過濾通量對膜污染的影響，結果表明，過濾通量小幅度提高(180L/m2·h)可以有效的提高截留率。然而當過濾通量增大到240L/m2·h時，高通量下膜污染負荷提高，污染物與膜的接觸時間短，因此出水BS

3、A濃度會升高。研究膜表面吸附對污染物分布的影響，得出表面靜態(tài)吸附一段時間可以減少膜內部吸附，有效的減緩了膜污染進程。研究不同清洗條件對膜表面及內部污染物的去除以及通量恢復率的影響，得出反洗方式以及0.1 mol/L的NaOH堿洗可以強化去除膜表面及內部污染物。
　　與BSA不同，在過濾50 mg/L SA溶液過程中，SA僅集中在膜表面形成凝膠層以及膜表面淺層，并不會進入膜內深處。這時因為SA在溶液中主要以聚合物的形式存在，尺寸可達

4、165nm，可以完全被實驗用超濾膜截留。但膜表面形成的凝膠層不容易通過水力清洗去除掉。當BSA與SA共存時，由于BSA分子影響SA大分子鏈間交聯(lián)，使得SA聚合體變形減小為52.3nm而進入膜孔，雖然SA濃度降低很多，但仍舊形成了更為嚴重的膜污染。
　　通過對PVDF超濾膜進行多巴胺親水改性，親水性的提高極大的降低了BSA與PVDF間的相互作用，對膜上致污染分布規(guī)律的影響，得出膜表面的親水改性有利于減緩對BSA的吸附，從而減輕膜污染