摘要：【目的】 研究7种商品纳滤膜（依次命名为NF1～NF7）在多糖类模型污染物溶液及天然水体过滤条件下的膜污染特性，结合不同商品纳滤膜性质，本文分析不同膜材料的抗污染性能差异，并探讨膜污染的主要影响因素，为纳滤膜的选择和污染控制提供理论依据。【方法】 通过动态过滤试验测定膜通量衰减趋势，结合扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等技术表征污染层的形貌及化学组成，结合先前对于商品纳滤膜表面粗糙度、孔径和电荷密度等理化性质的分析，讨论上述性质对污染行为的影响。【结果】 不同商品膜在过滤过程中均出现不同程度的通量下降。其中，NF1和NF6抗污染性能最优，在模型污染物溶液与天然水体试验中通量衰减均较低；而NF2污染最严重，通量下降最为严重。NF2的高污染倾向可能与其相较其他膜更大的表面粗糙度（Ra=14 nm）、更大的平均孔径（0.41 nm）及更高的负电荷密度（-48.1 mV）密切相关。在天然水体过滤后，膜污染层主要成分为蛋白质类和多糖类有机物，并含有少量无机元素（Ca2+、Mg2+等），其中Ca2+含量相对较多。【结论】 膜理化性质（表面粗糙度、孔径、电荷密度）是影响商品纳滤膜的抗污染性能的关键因素，同时污染物组成（例如有机物-Ca2+协同作用）对其也有重要影响。NF1和NF6因表面特性优化表现出优异的抗污染能力，有较好的抗污染性能；而NF2的高粗糙度和大孔径使其易受污染。另外，Ca2+引发的架桥作用对膜污染有重要影响。研究结果可为纳滤膜选型及污染防控提供重要参考。

关键词：商品纳滤膜；膜污染；膜通量；理化性质；架桥作用

基金资助：

下载

查看