低截留分子量超濾膜對(duì)有機(jī)微污染物的截留效能與機(jī)制研究.pdf

1、水中的有機(jī)微污染物種類(lèi)繁多，來(lái)源廣泛，對(duì)人類(lèi)健康有很大威脅。目前常用的去除方法有化學(xué)氧化法、活性炭吸附法、生物法和膜分離技術(shù)等。吸附法、高級(jí)氧化法、生物降解法等盡管有一定的去除效果，但應(yīng)用條件較為苛刻，難以控制。膜分離技術(shù)因其分離效果好，無(wú)副產(chǎn)物生成、運(yùn)行控制方便而受到青睞。本文通過(guò)研究有機(jī)微污染物在低截留分子量超濾膜上的傳質(zhì)規(guī)律，考察膜的截留性能，探討其截留機(jī)理，為研究預(yù)測(cè)和提高低分子量超濾膜截留有機(jī)微污染物提供理論依據(jù)。
　　

2、采用五氯酚及其鈉鹽為模型污染物，考察在不同壓力、不同濃度、不同 pH、有電解質(zhì)存在下兩者在1kDa超濾膜上的截留規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相同條件下五氯酚鈉比五氯酚更容易透過(guò)膜孔，因而截留率略低于五氯酚。五氯酚及其鈉鹽的截留率在一定壓力范圍內(nèi)隨著壓力而改變，壓力從0.1MPa上升到0.35MPa，膜表面的濃差極化作用隨壓力升高而濃度增加，使得截留率由30％左右上升到70%左右。溶質(zhì)濃度也會(huì)影響兩者的截留率，隨著濃度的升高，截留率逐漸下降。壓力

3、在0.2MPa時(shí)，濃度從5mg/L上升到50mg/L，截留率由70%左右下降到40%左右。有電解質(zhì)存在下，電解質(zhì)濃度升高，五氯酚截留率有明顯下降。MgCl2的濃度逐漸增加到0.5mol/L，截留率從70%左右下降到10%左右。溶液中NaCl、KCl存在時(shí)，也產(chǎn)生類(lèi)似的影響，影響能力為：MgCl2>NaCl>KCl。在不同 pH下，五氯酚的截留率也呈現(xiàn)規(guī)律性變化。溶液由 pH=3逐漸過(guò)渡到pH=10的過(guò)程中，截留率先逐漸下降，在pH=8時(shí)

4、達(dá)到最低后逐漸上升。
　　基于有機(jī)物在膜上傳質(zhì)的流體動(dòng)力學(xué)模型以及濃差極化模型，建立了一個(gè)新模型對(duì)該傳質(zhì)規(guī)律進(jìn)行了模擬，計(jì)算出五氯酚在不同溶液環(huán)境中的有效截留半徑，得到不同環(huán)境條件的變化對(duì)五氯酚截留率的影響效果。分析認(rèn)為五氯酚在膜上傳質(zhì)的有效截留半徑受水合分子的半徑影響，不同濃度、不同電解質(zhì)溶液條件下，五氯酚形成水合分子的能力不同，其水合分子半徑是不同的，因此影響了該物質(zhì)在膜上的截留率。濃度增加時(shí)，水合分子的水合層穩(wěn)定性受其影響，