摘要：實(shí)驗(yàn)旨在研究鹽類對模擬胞外聚合物（EPS）溶液在超濾和微濾過程中膜污染影響，通過添加與無添加鹽類的模擬溶液的比較，研究鹽類對EPS膜過濾在死端過濾過程的影響。實(shí)驗(yàn)考察了不同模擬溶液的膜通量衰減情況和濾餅比阻，并利用Hermia模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析驗(yàn)證膜污染機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在超濾過程中，Ca2+和Al3+能在一定程度上提高膜通量，降低濾餅比阻，延緩膜污染；在微濾過程中，兩者的添加反而降低了初始通量，添加Ca2+后濾餅比阻值反而有所增大；Na+對超/微濾過程影響很小。通過Hermia模型擬合分析發(fā)現(xiàn)，在超濾過程中，添加鹽和無添加的溶液均以濾餅堵塞機(jī)理為主，而在微濾過程中則是以中間堵塞和濾餅堵塞機(jī)理為主。

在污水生物處理過程中，微生物會產(chǎn)生一種被稱為EPS的代謝產(chǎn)物，主要成分是一些高分子聚合物，如多糖、蛋白質(zhì)、腐植酸、核酸等。它對生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要作用，同時也被廣泛證明是造成膜污染的首要污染物。例如，胞外聚合物中的多糖帶負(fù)電荷，有極度多樣化的特性，含有多種功能團(tuán)，如羧基、羥基和磷酸基，這些基團(tuán)對不同類型離子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的親和性。在真實(shí)廢水處理中通常都含有大量的鹽類離子，如Na+，Ca2+，F(xiàn)e2+，Al3+等。有研究者發(fā)現(xiàn)可溶性有機(jī)物中的多糖有可能比蛋白質(zhì)、腐植酸更易產(chǎn)生膜污染。

關(guān)于膜污染的研究是當(dāng)前水處理技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，在膜污染的機(jī)理研究中，研究者會利用海藻酸鈉(多糖)，牛血清蛋白(蛋白質(zhì))、腐植酸或上述的混合液模擬EPS來研究膜污染。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

在利用膜技術(shù)處理某些工業(yè)廢水的應(yīng)用中，鹽類離子一旦較高，在膜過濾過程中，尤其是在濃差極化層中，將會與EPS產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，加劇膜污染。眾多研究表明，鹽類離子的加入能夠影響EPS的結(jié)構(gòu)，從而影響膜的過濾效果和污染程度。目前，關(guān)于海藻酸鈉，蛋白質(zhì)，腐殖酸等共混的EPS模擬物質(zhì)與鹽類共混的膜污染機(jī)理研究還較少，因此，本實(shí)驗(yàn)從膜污染機(jī)理的角度出發(fā)，擬采用多糖，蛋白質(zhì)，腐殖酸共混模擬EPS溶液并與典型鹽類(NaCl、CaCl2、AlCl3)共混，在死端過濾方式下，考察共混體系的膜污染的現(xiàn)象，并且研究了模擬EPS溶液和不同濃度鹽類離子共混對膜污染產(chǎn)生的影響，探討污染模型和機(jī)理。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料與分析設(shè)備

超濾膜(聚醚砜(PES)膜，US)表面改性，截留分子量為10000。

微濾膜(聚醚砜(PES)膜，US)，膜孔徑0.4μm。

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