膜污染物对象及处理方法.doc

膜污染物质对象及处理方法

预处理方法
膜污染物质对象
关联
处理技术
添加调整法：
1. 添加化学试剂

2. 调整溶解度

微生物（细菌、藻类、病毒）
溶解性有机物
可溶性无机盐
Fe(HCO3)2，Mn(HCO3)2
Ca(HCO3)2→CaCO3
Mg(HCO3)2→MgCO3
难溶性无机盐
CaSO4，MgSO4

杀菌剂（Cl2、NaClO等）

氧化剂（Cl2、NaClO、O2、O3、KMnO4等）

酸（HCl、H2SO4）
碱（NaOH、Ca(OH)2、石灰水）

阻垢剂（六偏磷酸钠、聚丙烯酸等）
预先除去法
SS（悬浮物、有机物、藻类、因添加化学试剂生成的金属盐和氢氧化物的沉淀）
溶解性有机物
胶体物质
微生物
可溶性无机盐
H2SiO3
Fe(HCO3)2，Mn(HCO3)2
Ca(HCO3)2，Mg(HCO3)2

絮凝沉降（Ca(OH)2、Al2(SO4)3、FeCl3、PAC3、高分子电解质）
砂滤（单层、多层、上下流动）
活性炭吸附过滤
筒式过滤器（陶瓷、纤维层、微滤膜过滤、孔径1～25μm）
硅藻土过滤
絮凝过滤（PAC等）
离子交换（软化）
吸附剂、锰钙分子筛
脱气（O2、CO2、真空）

膜组件清洗方法
膜面污染物质
关联
清洗方法
有机SS
软质垢
Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)3
硬质垢
CaSO4、MgSO4、BaSO4
CaCO3、MgCO3
微生物

水洗（热水、脉冲、空气、水混合冲洗）
酸洗（HCl、H2SO4、草酸、柠檬酸、硝酸）
碱（NaOH、Na2CO3）
氧化剂(次钠、双氧水)
化学药剂（EDTA、NaBO2、表面活性剂）
酵母清洗剂
机械清洗

超滤膜过滤阻力有三种：Rm——膜自身机械阻力；Rc——浓差极化阻力；Rf——膜污染阻力。
其影响通量的表征公式如下
Jv=△P/(μR总)= △P/μ(Rm+Rc+Rf)
其中影响Rf的主要因素有：膜材料、膜孔径、溶液pH值、盐、温度
a. 膜材料 膜的亲疏水性和荷电性会影响膜与溶质之间的作用力大小，所以根据料液性质选膜的材料很重要的。一般的，强亲水性和强疏水性且表面电荷与溶质电荷相同的膜较耐污染。
b. 膜孔径 一般来说，膜孔径越大通量会越大，但是实际操作结果显示孔径越大其污染速率越高。所以一般选择孔径比被截留的粒子尺寸小一个数量级的膜。
c. 溶液pH值 溶液pH对蛋白质在水中的溶解性、荷电性及分子构型有很大影响。一般来说蛋白质在等电点的溶解度最低，偏离等电点时溶解度增加，并带一定量的电荷。所以在等电点时蛋白质溶解度吸附量最高，膜通量最低。在用膜分离、浓缩蛋白质和酶时，一般把pH值调至远离等电点（以不使蛋白质、酶失去活性为限），可以降低膜的污染。
d. 盐 盐主要从两条路径对膜污染产生重大影响。一是有些无机盐复合物会在膜表面或膜孔内直接沉积，或使膜对蛋白质的吸附量增大而污染膜；二是无机盐改变了溶液的离子强度，影响蛋白质的溶解性、构型与悬浮状态，使其形成的沉积层疏密程度发生改变，从而影响膜的过滤阻力，最终导致膜通量的变化。但无机盐对膜污染的影响与膜的化学特性，待分离蛋白质的特性及料液pH有关，需要综合考虑。
e. 温度 温度升高使料液粘度下降，从而增大了膜通量。可是对于一些蛋白质来说，温度升高使膜对其的吸附能力提高，反而降低了膜通量。