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环境工程技术的发展和应用
Development and Application of Environmental Engineering Technology
水性,致使它们容易吸附在膜表面和膜孔内。预处理 -UF 组合工艺可以增强污
染物的去除并减缓膜污染。CHRISTOPH 等人将混凝剂预涂 UF 膜再在膜前投加
粉末活性炭以去除加巴喷丁、扑米酮等 14 种痕量化学物。研究发现,在该操作
模式下组合工艺对以上痕量化学物的平均去除率在80%以上,且膜污染明显减轻。
其原因可能是预涂使得 UF 膜表面形成了疏松多孔的滤饼层,有效延缓了膜通量
的下降。此外,活性炭在预涂模式下会通过吸附作用进一步增强对污染物的去除
并降低膜污染。
超声波不仅可用于去除废水中的 EPs,还可以通过机械效应减轻膜污染。
NADDEO 等人研究了超声 – 吸附 –UF 耦合工艺对实际废水中的双氯芬酸、卡
马西平和阿莫西林的去除。研究发现,吸附 –UF 对这三种 EPs 的去除率接近
90%,引入超声波后的耦合工艺可将去除率提高至 99%,并且在超声波的机械作
用下有效减少了各种污垢在膜表面和孔隙的积累。由此可见,UF 膜组合工艺具
有优异的运行效能和抗污性能。但在长期运行过程中,如何提高污染物去除效率
并有效减缓膜污染仍是我们需要去不断探索的方向。
(三)NF
NF 膜的截留性能介于 UF 膜和 RO 膜之间,常用于分离二价盐、有机溶剂
回收和药物提纯等。近年来,NF 技术也被广泛用于 EPs 去除,NF 技术对 EPs 的
去除机制主要包括筛孔作用、吸附作用和 Donnan 效应,在 EPs 去除领域展现了
良好的应用前景。王涛等人探究了全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)与腐殖酸、
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Ca 及 Mg 共存条件下中空纤维复合 NF 膜对 PFOS 的去除效能。结果表明,NF
膜对 PFOS 的截留率可达 92.89% 以上,并且截留率随 PFOS 的浓度升高而升高;
腐殖酸的加入提高了 NF 膜对 PFOS 的截留率,但膜表面形成的较厚滤饼层,加
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剧了膜污染;Ca 和 Mg 共存条件下,NF 膜对 PFOS 的截留率提高至 99% 以上。
SOUZA 等人探索了 NF90 和 NF270 对废水中诺氟沙星(NOR)的去除,并探究
了 pH 对截留率的影响。实验结果表明,这两种 NF 膜对 NOR 的截留率分别在
98.85% 和 91.27% 以上;pH 会影响膜表面的电荷基团和溶质的解离,导致浓度
极化随静电效应一起发生变化,可能会降低膜渗透通量,增加或减少截留率。因
此,NF 膜对 NOR 的截留率会受 pH 的影响,pH 为 6.5 时,两种 NF 膜对 NOR 的
截留率最高(99.45% 和 93.62%)。
随着NF膜不断被开发,新型复合NF膜的研发也成为了一个热门的发展趋势。
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