納濾技術(shù)處理水中EDCs
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2018-4-3 12:53:29
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相對(duì)于微濾和超濾,納濾能夠截留更小的分子。而納濾膜與反滲透膜相比,其操作壓力更小、更經(jīng)濟(jì),去除效果明顯。納濾是介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程,納濾膜的孔徑范圍在幾納米左右。目前國外已有較大規(guī)模的納濾膜凈水應(yīng)用實(shí)例,如1999年投運(yùn)的法國巴黎梅里奧塞水處理廠,用以去除水中的殺蟲劑和除草劑,其日產(chǎn)水14萬t,是世界上第一個(gè)大型納濾系統(tǒng)。另外在美國弗羅里達(dá)州的迪菲爾德市、伯克萊屯市也建成了日產(chǎn)4萬t、14萬t納濾凈水系統(tǒng)。一般認(rèn)為,納濾對(duì)EDCs的去除機(jī)理主要是篩分作用,同時(shí)受到目標(biāo)污染物的性質(zhì)、膜的性質(zhì)、溶液的組成和運(yùn)行方式等其他因素影響。如Yoon和張晗等都認(rèn)為篩分作用是納濾去除EDCs的主要原因之一。
篩分作用是指利用膜孔徑對(duì)截留分子進(jìn)行物理性篩分截留的作用,它是納濾膜去除EDCs最基本的機(jī)理。篩分效果由膜孔徑大小與截留分子尺寸之間相互關(guān)系決定,通常認(rèn)為粒徑小于膜孔徑的分子可能通過膜表面,而大于膜孔徑的分子絕大部分被截留下來。利用Stokes半徑和分子量的關(guān)系式可以近似地算出分子量在200~1000Da的有機(jī)物的分子半徑為0.39~0.77nm,與納濾膜的孔徑大小在一個(gè)級(jí)別上。由于這些有機(jī)物分子并不是完全的球體結(jié)構(gòu),而是具有極為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),其縱向和橫向分子寬度可能比Stokes半徑大很多,也就是許多EDCs的分子大小都比納濾膜孔徑大,因此被物理攔截,而部分分子量較小的EDCs則可以進(jìn)入膜內(nèi)部,并受到膜的吸附作用而被去除。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
許多研究認(rèn)為納濾膜對(duì)分子量在200~1000Da之間的有機(jī)物有較好的去除率,并可以有效地部分去除單價(jià)離子和分子量低于200Da的物質(zhì),這些小于截留分子量的物質(zhì)的去除率與它們的尺寸、離子電荷和膜的親和性有關(guān)。張顯球等發(fā)現(xiàn)納濾截留分子量在200Da左右的膜對(duì)農(nóng)藥的去除效果較好。大多數(shù)EDCs分子量介于200~500Da范圍。
大部分EDCs都是疏水性有機(jī)物,由于納濾膜表面也具有親疏水特性,當(dāng)這些疏水性的有機(jī)物在接觸納濾膜時(shí),由于“相似相溶”原理,在接觸納濾膜時(shí)受到膜上的疏水部分相互吸附,使得EDCs被去除。
除了對(duì)有機(jī)物處理之外,李清雪等研究納濾組合工藝對(duì)微量污染物的去除效果時(shí)發(fā)現(xiàn),納濾技術(shù)對(duì)于砷、鎘和鉛三種重金屬的平均去除率分別為54.94%、86.73%和83.40%。由表2可知不同研究中納濾技術(shù)對(duì)同一污染物的去除效果不同,這主要是由于納濾膜類型、原水導(dǎo)電性及其他物質(zhì)的存在所致。理論和實(shí)驗(yàn)證明利用納濾膜來處理這樣低濃度的污染物是可行的和必要的。