刘婳 膜翻译作业.doc

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1、纳滤膜的污染对策、清洁系统以及影响清洁效率的因素缺乏水资源已成了世界大部分地区的主要的政治、经济问题，特别是在干旱的地区。随着水需求量的增加，更多的研究工作放在了膜工艺的改进上。尽管已经发展出了多种的水处膜，这些膜与过去的相比在水的通量、脱盐率、特别是在持续更低的操作压力下能够维持更高的性能上都有了很大的改善，但是由于膜污染总会导致膜性能的下降，这使透过膜的水通量下降并使透过膜的盐的量增加。膜组件可以看作是海水淡化装置的核心部分，能够影响膜污染与膜清冼效果，且能影响膜分离作用的因素包括：膜的自身的性能，处理溶液的化学性质，纳滤膜系统的操作设计，外界条件

2、。纳滤膜分离和选择的基本原理纳滤膜主要用于软化盐水。其分离特性介于超过滤作用和反渗透作用之间并且膜的选择性往往被归因于两者分子筛分机制的特性的交汇处。纳滤膜通常由聚酰胺薄膜的复合材料组成，这种材料接近于反渗透膜的化学结构。然而，纳滤膜的典型特性是对单价离子的排斥性，但相对于反渗透膜来说其可以保持较高的二价离子排斥性和较高的通量。通常纳滤膜有相对高的电荷并且其孔大约1纳米。因此，无论是电荷还是筛分机制都影响溶质在纳滤膜中的排斥行为。超滤膜和纳滤膜除了膜气孔的大小不一样其他的基本相同。因此反渗透膜和超滤膜的重叠特性和纳滤膜的特性类似，使得反渗透膜和超滤膜的

3、清洁过程与纳滤膜的相似。因此，这篇文献在缺少纳滤膜污染和清洁方法的信息时，考虑超滤膜和反渗透膜的污染和清洁方法来论证。膜表面和溶液中的颗粒相互作用的推动力对理解污染现象是很重要的。对定量颗粒表面相互作用的一般依据是DLVO理论。水环境中的颗粒表面相互作用可以通过范德华引力和静电双电层引力的总和进行预测。图一是DLVO的互动概况和这两个作用力的总和。这个图特点是：与双电层作用力不同，PH值和电解质浓度的变化对范德华引力电势影响不大。尽可能的减少颗粒和膜之间的相互作用力可以减少膜污染现象。低于临界通量的操作可以避免或降低膜污染。膜污染通常污染物质是一种或几

4、种胶体物质，这些特性以及与膜的相互作用控制着污染／清洁过程。胶体被定义为大小几纳米到几微米悬浮颗粒。常见的胶体污染物包括无机物、有机物、生物。钱普林报道对于1微米大小的颗粒的去除在许多情况下无法避免污染。有时不但微滤和超滤过程无法完全去除直径低于100纳米的胶体，就是用纳滤预处理的给水在传统工艺中也无法去除亚微米胶体。在膜表面被拒离子浓度高可以促进溶解物的聚合体变成胶体大小的颗粒，更重要的一点是在膜表面区域内盐分的积累和浓差极化作用静电颗粒膜和颗粒与颗粒之间饿相互作用使得膜被胶体污染。膜污染的位置可以分为外表面污染（在上游层的膜表面形成类似的泥饼层）和

5、孔阻塞污染。在死水区的过滤系统中，后者又可以分为三种类型：完全孔阻塞，不完全孔阻塞和标准孔污染。当污染发生在膜表面造成通量减少，由于能量的需求，化学清洁，预期膜寿命的减少以及维护的额外劳力使得生产成本增加。基于污染物质的不同纳滤膜污染类型可分为以下三种：a由于无机污垢沉积于膜表面的无机污染；b由于流动过程中出现天然有机物（NOM)的有机污染；c由于微生物附着在膜表面，接着由于它们生长和繁殖在有充足营养供应的预处理或沉积在膜表面的营养元素的生物污染。纳滤膜污染控制导致膜透过率下降的两大因素是膜污染与浓差极化。在安排膜组件时，为了减少膜污染与减小浓差极化，

6、可以通过增加段数与减少每段中膜组件的数量。为了能够维持相同或更高的恢复性能应遵守以下约束条件：1）膜组件的流量不应超过单个膜组件的最大流量qmax，以避免轴向压力下降而引起的膜组件的破坏如套式管；2）对于单个膜组件应该设置一个更低限制流量qmin，以控制浓差极化与结垢；3）每一级中膜都应得到最大的恢复以使整体有最大的恢复这样可以使膜污染最小化。具体膜污染的主要位置膜污染通常既不在膜组件的开头部分（这部分颗粒无可以与膜表面相互接触）也不在尾部（这部分盐浓度最高）通常有机污染与金属氧化污染发生在第一级头摸组件上。在这个过程中由于阻力相对较高，金属氧化物与胶

7、体早早沉淀下来。然而有机污染通常主要发生在每个模块的进水部分即管微生物污染可以遍及及过滤的各级中，然而由于颗粒物与营养物质的帖服作用，快速的微生物污染主要发生在进水部分。一般来说，结垢与硅盐污染主要发生在膜组件的浓水部分，当无机盐的浓度超过其溶度积时。减少膜污染的作用效果有两种方法，他们可以分成两类：减水（缓解）与补救，这两种方法在膜工业中都有应用。膜污染最小化作用a混凝与过滤沉淀。当混凝预处理原水粗滤后可以减少膜污染。b阻垢剂。一个避免垢形成的方法是添加阻垢剂，而且高结垢电势的水需要用阻垢剂处理。化学剂如石灰、苏打、苛性碱等加到硬水中可以有效地去除或

8、减少水的硬度。c胶预过滤与膜改性。UF与MF膜对胶体物质、悬浮颗粒及微生物都有着很好的物理截留