xDLVO理论解析微滤膜海藻酸钠污染中pH值影响机制-论文.pdf

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1、中国环境科学2014，34(4)：958-965ChinaEnvironmentalSciencexDLVO理论解析微滤膜海藻酸钠污染中pH值影响机制高欣玉，纵瑞强。，王平，梁爽(1．山东大学环境科学与工程学院，山东济南250100；2．天茁生物科技有限公司，上海201321；3．江苏省苏州市张家港市环境保护局，江苏苏州215600)摘要：用extendedDerjaguin—Laudau—Verwey—Overbeek(xDLVO)~论定量解析不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染过程中的界面相互作用，评价范德华力(Lw)、双电层作用力(EL)、极性力(AB)对海藻酸钠微滤膜污

2、染的相对贡献．结果表明，在pH5～9范围内，AB相互作用能起着关键作用，决定了总界面相互作用能的性质与强度．不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染趋势(为pH5pH7pH8pH9．由于与海藻酸钠之间的界面作用为引力，疏水性膜在过滤初期膜污染更为严重；污染后期亲、疏水性膜污染行为差异不明显，因为此时海藻酸钠之间的排斥性界面作用为主导．初始、后期阶段值分别与膜一海藻酸钠界面自由能、海藻酸钠一海藻酸钠界面自由能有较强的线性相关性，说明xDLVO理论可以有效预测不同pH值下海藻酸钠微滤膜污染行为．关键词：pH值；微滤膜；界面相互作用；海藻酸钠；xDLVO理论中图分类号：XI31．2文献标

3、识码：A文章编号：1000—6923(2014)04—0958—08TheimpactofpHonmierofdtrationmembranefoulingbysodiumalginate：mechanismanalysisusingxDLVOtheory．GAOXin-yu，ZONGRut-qiang~，WANGPing，LIANGShuang(1．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，ShandongUniversity,Jinan250100，China；2．TeeJoyBiotechnologyCooperation

4、，Shanghai201321，China；3．ZhangjiagangEnvironmentalProtectionAgenc~Suzhou215600，China)．ChinaEnvironmentalScience，2014，34(4)：958~965Abstract：ExtendedDerjaguin·-Landau-Verwey—-Overbeek(xDLVO)theorywasusedtoquantitativelyevaluatetheroleofinterfacialinteractions，i．e．LifshitzVanderWaals(Lw)’acid

5、—base(AB)andelectrostatic(EL)interactions，involvedinmicrofiltration(MF)membranefoulingbysodiumalginate(SA)atvariouspH．InthepHrangeof5-9，theABinteractionenergyplayedadominantroleanddeterminedthenatureandmagnitudeofthetotalinteractionenergy．AspHincreasedfrom5to9，foulingpotential(forSAfoulin

6、gofMFmembranedecreasedintheorderofpH5>pH7>pH8>pH9．Duringinitialfiltrationstage，thehydrophobicmembranewassubjecttomoreseverefoulingduetoitsattractivetotalinterfacialinteractionwithSA．Duringsubsequentfoulingstage，nosignificantdiferencewasfoundbetweenfoulingbehaviorsofhydrophobicandhydrophil

7、icmembranesbecauseoftheidenticalrepulsiveinterfacialinteractionbetweenSAthemselvesforbothmembranes．Foulingpotentialsofinitialandsubsequentfoulingstagescorrelatedwellwiththeinterfacialfreeenergiesofmembrane-SAandSA—SAcombinations，respectively．ThisindicatedthatthexDLV