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Introduzione della tecnologia di separazione della membrana di osmosi inversa e del processo di pretrattamento
Nell'applicazione pratica della tecnologia di separazione della membrana di osmosi inversa, l'inquinamento della membrana è inevitabile e l'inquinamento della membrana è il fattore decisivo che influenza la stabilità della tecnologia. Pertanto, è importante studiare il meccanismo di formazione dell'inquinamento della membrana e pulire l'inquinamento della membrana per garantire il normale funzionamento del sistema di osmosi inversa e prevenirne il fallimento.
1. Definizione di fouling di membrana
L'utilizzo della membrana si riferisce all'interazione fisica e chimica tra le particelle, le particelle colloidali o le macromolecole di soluto nella soluzione di alimentazione che contatta con la membrana o la concentrazione di alcuni soluti sulla superficie della membrana supera la sua solubilità a causa della polarizzazione della concentrazione Sulla superficie della membrana o nel poro di membrana causata dall'azione meccanica causano la dimensione dei pori di membrana più piccola o intasata, con conseguenti cambiamenti irreversibili della permeabilità della membrana e del fenomeno delle caratteristiche di separazione.
Il motivo principale dell'attenuazione del flusso è che l'adsorbimento degli inquinanti, in particolare le proteine, sulla superficie della membrana e nei pori di membrana porta alla diminuzione del flusso e della capacità di separazione. Tuttavia, l'attenuazione del flusso causato dallo sporcizia della membrana viene spesso miscelata con la diminuzione del flusso reversibile causato dalla polarizzazione della concentrazione, che riduce ulteriormente l'efficienza di separazione della membrana.
2. Cause di membrana
Durante il funzionamento del sistema di osmosi inversa, ioni metallici, microrganismi, precipitati insolubili, inquinanti organici, melma biologica, colloide, grasso e così via nelle acque reflue (fogne) a lungo Ridurre il flusso di membrana e le prestazioni di separazione e aumentare la caduta di pressione. I motivi includono principalmente i seguenti aspetti:
1) Polarizzazione della concentrazione
Nel sistema di desalinizzazione dell'osmosi inversa, la permeabilità selettiva della membrana di osmosi inversa rende le molecole d'acqua che passano continuamente attraverso la membrana dal lato ad alta pressione, mentre le molecole del soluto rimangono nella soluzione originale, con conseguente differenza di concentrazione tra il liquido di alimentazione sulla membrana Surface e il liquido di alimentazione importato e, in casi gravi, verrà prodotto un gradiente ad alta concentrazione. Questo fenomeno si chiama polarizzazione di concentrazione. La polarizzazione della concentrazione aumenta la pressione osmotica dell'alimentazione e riduce l'effettiva forza motrice, con conseguente riduzione della permeabilità dell'acqua e del tasso di desalinizzazione.
2) ridimensionamento ionico
I sali con un piccolo prodotto di solubilità come Caco3, Caso4, BasO4, SRSO4, CAF2 e SIO2 possono precipitare a causa della concentrazione che supera il loro prodotto di solubilità, con conseguente sedimento rimasto sulla superficie della membrana e nel canale di ingresso dell'acqua per formare la scala. Ad esempio, il prodotto di solubilità di CaCO3 è 8,7 × 10-9 (25 ℃ ), cioè quando [Ca2 +] · [CO32-] è maggiore di 8,7 × 10-9, Caco3 precipiterà. JH Bruus et al. Ha scoperto che quando Ca2 + veniva estratto dai fanghi, il numero di piccole particelle e la resistenza alla filtrazione aumentava.
3) deposizione di ossido di metallo
Generalmente, alcune fonti di acqua pozzo contenenti ioni di ferro a basso valore e ioni di manganese nella gamma di acqua salmastra hanno una certa riduibilità. Il motivo principale della membrana inclinata causata da tali fonti d'acqua è che ferro, alluminio e manganese producono particelle colloidali sulla superficie della membrana. Il valore del pH richiesto per l'ossidazione del ferro è basso, il che rende più frequenti il fouling di ferro e il blocco nel sistema di osmosi inversa. Gli inquinanti correlati che causano la deposizione di ferro ferroso e trivalente solubile sulla superficie della membrana possono essere i seguenti: l'ossigeno entra nell'influente contenente ferro ferroso; FeCO3 è formato dalla fonte d'acqua ad alta alcalinità; Il ferro reagisce con silicio per formare silicato ferrico insolubile; L'ossidazione dei batteri che riduce il ferro aggraverà l'allevamento di biofilm e la deposizione della scala di ferro; ferro colloidale causato dalla trasformazione del flocculante ferrico; Ferro, alluminio e manganese dopo inquinamento dei metalli, la produzione di acqua è diminuita e la differenza di pressione è aumentata.
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