纳滤技术在饮用水处理中的应用

净水技术WATERPURIFICATINTECHNOLOGYV01．38，No．6，2019June25th，2019程中并不是将有机物进行彻底去除，只是通过物理截留作用，因此，会在膜运行过程中产生大量的浓水，约占产水量的20％。这些物质中含有调节pH的酸碱、阻垢剂，以及截留的无机物有机物。同时，膜清洗过程中也会产生一定污染的清洗水。如果将浓水和清洗水直接排人自然水体中，则会造成水体和土壤污染，这仍然是纳滤膜技术发展中值得研究与解决的问题。2纳滤技术的发展方向2_1新型膜材料的研究膜材料是膜分离技术的核心，为了解决纳滤膜的膜污染问题和渗透J|生、选择性问题，可以通过对纳滤膜材料进行深入研究，开发新型纳滤膜材料来解决上述问题。近年来，随着材料科学的快速发展以及对纳滤传质机理的深入研究，多种高性能材料被用于制备高性能纳滤膜。目前，主要的高性能纳滤膜有新型有机纳滤膜、新型无机纳滤膜、新型有机一无机杂化纳滤膜材料。有机高分子膜主要有聚酰胺、天然高分子聚合物(包括壳聚糖、醋酸纤维素)等，但是此类纳滤膜在耐污染性、抗氯性等方面存在着缺陷；无机纳滤膜材料主要有陶瓷膜、金属膜、分子筛膜，由于它们较易清洗，可以解决有机纳滤膜抗氯性差等问题，缺点就是易破损。有机一无机杂化纳滤膜材料兼顾了两者的优点，具有良好的抗氯性、耐污染性、分离性能和较高的水通量。Safarpour等。19。将聚醚砜(PES)与氧化石墨烯(rG0)／TiO：纳米复合材料混合制备纳滤膜，考察了不同rGO／Ti0，比例下，复合纳滤膜的形态和性能。结果显示：裸PES、Ti0，／PES、GO／PES、rG0／Ti0：／PEs在过滤90min时，牛血清白蛋白(BsA)通量分别为15．6、21．6、26．5、29．1kg／(m2·h)；对比了纳滤膜的防污性能：通量恢复率(FRR)、总结垢率(Rt)、可逆结垢率(Rr)和膜的不可逆污垢比值(Rir)，结果均表明，rGo／Ti0：／PES的防污性能最佳。因此，与裸PEs相比，复合纳滤膜具有更高的透水性和耐污染性。职瑞等。20。制备了双分离层复合纳滤膜，该膜的亲水性更好、抗污能力更强，在0．8MPa压力下，对NaCl一价离子的去除率(88．4％)也较普通纳滤膜(71．59％)更高。为减少膜表面的微生物污染，制备具有抗菌活性的纳滤膜，可有效抑制膜表面生物膜的形成，从而提高膜的使用寿命。Ozay等旧u将合成的铜纳米颗粒(CuNPs)通过相转化法分散在PES浇铸溶液中，制备出不对称的铜纳米颗粒聚醚砜(CuNPs／PES)复合膜，并测试了不同CuNPs浓度(0、0．25％伽／训、0．5％侧／加、1．0％加／驯、2．0％驯／叫)对制备的膜的形态变化和抗菌性能的影响。结果显示，进水的细菌载量约1．2×106CFU／mL，各膜过滤后净水出水中均未检测到细菌。对比各膜表面细菌污染程度(图4)，在裸PES膜上观察到有大量细菌生长，而在0．25％驯／伽CuNPs和0．50％叫／伽CuNPs的CuNPs／PES复合膜上观察到细菌的数量显著下降，在1．0％叫／伽CuNPs和2．0％伽／叫CuNPs的CuNPs／PES复合膜上细菌数几乎为零。与裸PEs相比，cuNPs／PEs复合膜能有效地抑制细菌生长。由于CuNPs的电活性表面特征，复合膜可以抑制生物膜的形成，可有效减少微生物的污染，增加膜通量，在水处理中具有很大的潜力，可用于生产白清洁膜。因此，研发复合纳滤膜材料是解决膜污染等问题的重要研究方向。2．2借助仿真模拟软件在实际处理过程中，由于水质条件不同，净水工艺也有差异，纳滤技术处理后的效果也大不相同。(a)裸PEs膜(b)025％w～cuNPs复合膜(c)1．o％w～CuNPs复合膜图4各复合膜大肠杆菌的活性Ⅲ1Fig．4E．co血ActivityofN舳ocompositeMeⅡlbranes[21]一55—万方数据