2 吸附污染
有機(jī)物在膜表面的吸附通常是影響膜性能的主要因素。隨時(shí)間的延長,污染物在膜孔內(nèi)的吸附或累積會(huì)導(dǎo)致孔徑減少和膜阻增大,這是難以恢復(fù)的。腐殖酸和其他天然有機(jī)物(NOM) 即使在較低濃度下,對(duì)滲透率的影響也大大超過了粘土或其它無機(jī)膠粒。NOM除對(duì)膜的直接吸附污染外,對(duì)膠體在膜上的粘附沉積也起著重要作用。
沉積層中天然水體出現(xiàn)的有機(jī)污染物種類和它們的相對(duì)濃度分析表明,聚酚醛化合 物,蛋白質(zhì)和多糖與膠體粘附在一起沉積到膜上,并且在膜表面形成凝膠層。因此,吸附污染和水中有機(jī)物形成凝膠層的穩(wěn)定性影響了純水力清洗的效率。純水力清 洗的方法有反沖洗,快速脈沖或橫向流反向沖洗。用作膜化學(xué)清洗的試劑必須能有效溶解凝膠層中的有機(jī)化合物。因此,用作膜的化學(xué)清洗的溶液通常由苛性物質(zhì)和酶劑組成。
3 生物污染
生物污染是指微生物在膜-水界面上積累,從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。膜組件內(nèi)部潮濕陰暗,是一個(gè)微生物生長的理想 環(huán)境,所以一旦原水的生物活性水平較高,則極易發(fā)生膜的生物污染。膜的生物污染分兩個(gè)階段:粘附和生長。在溶液中沒有投入生物殺蟲劑或投入量不足時(shí),粘附 細(xì)胞會(huì)在進(jìn)水營養(yǎng)物質(zhì)的供養(yǎng)下成長繁殖,形成生物膜。
在一級(jí)生物膜上的二次粘附或卷吸進(jìn)一步發(fā)展了生物膜。老化的生物膜細(xì)菌主要分解成蛋白質(zhì)、核酸、多糖 酯和其它大分子物質(zhì),這些物質(zhì)強(qiáng)烈吸附在膜面上引起膜表面改性。被改性的膜表面更容易吸引其它種類的微生物。微生物的一個(gè)重要特征是它們具有對(duì)變化營養(yǎng)、 水動(dòng)力或其它條件作出迅速生化和基因調(diào)節(jié)的能力。因此,生物污染問題比非活性的膠體污染或礦物質(zhì)結(jié)垢更為嚴(yán)重。
細(xì)菌,真菌和其它微生物組成的生物膜,可直接(通過酶作用)或間接(通過局部pH或還原電勢作用)降解膜聚合物或其它RO單元組件,結(jié)果造成膜壽命縮短,膜結(jié)構(gòu)完整性被破壞,甚至造成重大系統(tǒng)故障。
可同化性有機(jī)碳(AOC)被認(rèn)為是生物膜的生長潛勢。因此,AOC指標(biāo)可以表征生物膜形成的可能性及其程度。研究證實(shí),細(xì)菌對(duì)不同聚合物粘附速率大不相 同。如聚酰胺膜比醋酸纖維素膜更易受細(xì)菌污染。所以,生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質(zhì)的分離膜,會(huì)阻礙生物膜的生長。
為了發(fā)展膜的生物污染防治技術(shù),研究者必須首先理解分離膜聚合物的表面分子結(jié)構(gòu)和粘附生物細(xì)胞與膜作用的機(jī)理。為了更好控制膜的生物污染所必需的基礎(chǔ)研究包括以下六個(gè)方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落,以識(shí)別出合適的有機(jī)體用于試驗(yàn)?zāi)M和粘附生物測定。非生長基的分子基因測定是值得推薦的方法,例如核蛋白體RNA基因片段分析,基因試樣生物檢定,熒光現(xiàn)場雜化作用等。(2)粘附過程必須在分子和原子一級(jí)的水平上研究,以更好地理解細(xì)胞粘附時(shí)物化作用力的影響。
(3)被改性的膜對(duì)細(xì)菌粘附和初期生物膜形成的影響需進(jìn)一步研究。總衰減反射-傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)測定有助于分析問題。
(4)在生物污染過程中,細(xì)菌外聚合物(如藻朊酸鹽)與膜材料之間的作用尚未被充分認(rèn)識(shí)到。理論上,分子模擬可以快速和低成本地預(yù)測膜生物污染。同時(shí),可用模擬技術(shù)識(shí)別干擾細(xì)胞粘附的新的化學(xué)物質(zhì)。上述的三種污染即沉淀污染、吸附污染、生物污染,有時(shí)會(huì)同時(shí)發(fā)生,而且發(fā)生一種污染又可能加速另一種污染。進(jìn)行膜處理時(shí),應(yīng)對(duì)原水組分進(jìn)行分析,識(shí)別造成膜污染的主要原因,以便更好地消除影響,延長膜的使用壽命。
相關(guān)搜索:自來水 純水 清洗 原理 pcb 常見的成套反滲透設(shè)備的組成及作用 自來水過濾無需再生去離子水過濾設(shè)備
本文網(wǎng)址: http://yiren212.cn/dgweb_content-470784.html
*版權(quán)所有*,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處,并以鏈接形式鏈接網(wǎng)址 :yiren212.cn
服務(wù)熱線
服務(wù)熱線
關(guān)注微信
手機(jī)站