摘要：采用海水和鹽田水作為驅(qū)動液，研究正滲透過程中的通量變化和膜污染特征，探索其作為驅(qū)動液的可行性。結(jié)果表明，海水和鹽田水含有大量的鹽離子，具有高的滲透壓，海水、2#、5#和9#鹽田水與0.42、0.8、2.2和4.2 mol/L的氯化鈉具有同樣的通量行為。

隨海水和鹽田水濃度增加，通量增加，同時污染也越嚴(yán)重。掃描電子顯微鏡觀察和熒光光譜分析發(fā)現(xiàn)，鹽田水中的硅酸鹽和有機物會沉積在膜表面，引起比較嚴(yán)重的膜污染，尤其是高濃度的鹽田水。海水和鹽田水作為正滲透過程中的驅(qū)動液需要進行一定的預(yù)處理。

正滲透（forwatd osmosis，F(xiàn)O）是利用膜兩側(cè)的滲透壓梯度使水從原料液中透過正滲透膜進入到驅(qū)動液中的過程，具有高污染物截留率，低能耗和低污染等優(yōu)點，是當(dāng)前膜技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)嘗試將正滲透應(yīng)用于污水處理，海水淡化、食品濃縮和電力開發(fā)等過程，但目前還主要集中于實驗室研究，大規(guī)模應(yīng)用相當(dāng)有限。

驅(qū)動液是正滲透應(yīng)用的瓶頸之一。驅(qū)動液的滲透壓是正滲透過程的主要驅(qū)動力，尋找高效價廉的驅(qū)動液對正滲透應(yīng)用具有重要的意義。研究者已經(jīng)提出了各種類型的驅(qū)動液，如無機鹽，有機物如糖類、醇類，有機鹽溶液，納米粒子，聚合物水凝膠等，但這些物質(zhì)均來源于人工合成或生產(chǎn)，使用過程中需要考慮驅(qū)動液溶質(zhì)的損失和回收，其成本和能耗較高。相比與此，海水和鹽田水作為自然資源，來源廣泛，不需要復(fù)雜的加工或生產(chǎn)過程，成本低廉，同時具有較高的滲透壓，可以考慮將其作為正滲透過程中的驅(qū)動液。

本實驗以海水和鹽田水為研究對象，對其組成和滲透壓進行分析，同時考察將其作為驅(qū)動液時的通量行為和膜污染特征，探索其用于正滲透過程中驅(qū)動液的可行性。

1材料與方法

1.1水樣來源

海水和鹽田水取自廈門大嶝曬鹽廠。大嶝鹽田采用曬水式鹽田，海水經(jīng)過M級鹽田，在太陽能作用下逐級濃縮至飽和，在第9級鹽田中進行結(jié)晶。實驗收集來自2#，3#和9#鹽田的濃水水樣，使用前經(jīng)0.45μm微濾膜過濾。

海水和不同濃度的鹽田水的水質(zhì)特征如表1所示。

1.2實驗裝置

實驗裝置示意圖如圖1所示。采用錯流膜單元，中間放置膜片，兩側(cè)為矩形流道，原料液和驅(qū)動液在蠕動泵作用下循環(huán)，有效膜面積33.8cm2。實驗采用的錯流速率為18cm/s。采用恒溫水浴槽控制溫度為（25±1）°C，采用數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和電子天平監(jiān)測驅(qū)動液重量變化。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

詳情請點擊下載附件：基于海水和鹽田水的正滲透驅(qū)動液