水中布洛芬和双酚A的纳滤去除及膜有机污染研究

来源 :沈阳师范大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:kkaJov2Qc88R
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环境中的ETCs污染物是人类生存以及生态系统稳定的潜在威胁。它们最终将通过环境的循环效应进入水体中,进而对水生生态系统产生严重影响。随着膜技术研究的深入,多项研究已证实膜分离技术可以对水中ETCs污染物进行高效去除。纳滤膜的截留特性介于反渗透膜和超滤膜之间,具有分离效果好、操作压力低、节约成本等多方面优点。本文主要研究了纳滤膜分离技术对两种典型的ETCs环境微污染物布洛芬和双酚的去除机制过程。分别从两种污染物的纳滤过程差异、溶液性质以及预接触时间等因素对膜分离性能的影响进行分析,得出以下结论:(1)Kow较高的布洛芬(IBU)溶液在过滤过程中的平均膜通量较双酚A(BPA)溶液的小;纳滤膜对IBU溶液的截留性能强于对BPA溶液;IBU在单位膜面积上的累积吸附量高于BPA7.54mg·m-2·h-1。(2)两种ETCs的水溶液在纳滤过程中的通量随着pH的增大而增大。在中性和酸性条件下,IBU溶液的纳滤过程平均膜通量较BPA溶液大。整个纳滤过程中,IBU溶液的离子化程度始终比BPA溶液大。因此IBU与膜面负电荷的互斥作用更强,从而使得IBU溶液的纳滤过程持续保持较高的截留性能。而BPA溶液与膜的吸附-解析作用致使膜对其截留性能较IBU略低。(3)加入NOM后,两种溶液膜通量均明显降低,变化趋势基本一致。NOM中某些物质与膜面电荷相互作用,且作用力强于两种ETCs。在膜面形成NOM层,使两种溶液在加入NOM后的纳滤过程中膜通量下降、截留率值增大,膜面对IBU以及BPA的吸附量降低。(4)预接触时间的增大,对IBU的纳滤过程起始通量影响相对于BPA的较大。膜面对IBU的累积吸附量与预接触时间的长短关系不大,而由于BPA的强吸附作用预接触时间的长短对BPA溶液的后续纳滤过程有较大的影响。(5)在纳滤过程中,膜固有阻力Rm稳定的占据膜阻力中的绝大部分;两种ETCs污染物加入NOM前后凝胶层阻力Rg变化不大;NOM的加入增大了膜面的污染,其中对BPA溶液的纳滤过程影响较大。
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