Page 144 - 环境工程技术的发展和应用
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环境工程技术的发展和应用
Development and Application of Environmental Engineering Technology
膜对硼的截留率分别为75.56%和70.73%,高于商业RO膜的截留率(37%~39%)。
此外,改性后膜表面的亲水性显著提高,使其具备优异的抗污性能,经冲洗后
膜通量恢复率为 94%。CROLL 等人使用氧化石墨烯纳米片对 RO 膜进行改性,
并探究其对废水中 N– 亚硝基二甲胺(NDMA)的去除效果。研究表明,改性后
RO 膜的表面亲水性有所提高,使得膜的抗污性能大大提高;氧化石墨烯纳米片
的空间位阻效应使 RO 膜对 NDMA 的截留率从 76.5% 提高至 82.7%。
RO 是一种高效的 EPs 分离技术,但膜污染一直是其在实际运用中的一项重
大挑战。通过膜表面改性能够有效减缓膜污染,其优势在于膜改性使膜面变得更
亲水的同时,还可以减小表面粗糙度。目前关于 RO 膜表面化学改性的相关研究
较少,表面接枝易造成膜损伤、表面涂覆改性稳定性较差等问题还需要不断的研
究和探索。
(五)FO
FO 无需外部压力,仅在汲取液产生的渗透压差下即可运行。FO 作为一种
EPs 去除的新兴技术,与 RO 工艺相比,FO 工艺具有去除性能高、能耗低等优势,
已在污水处理、海水淡化等领域受到广泛关注。VICTORIA 等人探索了在相同条
件下 FO 和 RO 对烟酰胺和咖啡因的截留率。结果表明 FO 始终表现出比 RO 更高
的污染物去除性能。JIN 等人将 FO 膜用于卡马西平、双氯芬酸、布洛芬和萘普
生的去除。研究发现,超过 94% 的药物化合物被 FO 膜有效去除。
以上研究证实了 FO 在 EPs 去除上表现出了巨大潜力,但 FO 对 EPs 的高效
去除还受到 EPs 化学性质的约束。LINARES 等人探究了 FO 对 12 种不同性质的
EPs 去除效果的影响。结果表明,FO 膜表面存在静电相互作用,其对离子化合
物的去除效果最好(92.9% ~ 96.5%);对中性 EPs 的截留和吸附随分子量和疏
水性的增加而增加;对疏水性和亲水性的中性化合物的去除率分别可达 87.5% 和
84.7%。因此,不同性质的 EPs 对于 FO 的去除效果存在差异,这可能与 EPs 和
膜材料的相互作用有关。
FO 具有较好的 EPs 去除效果,但其仍有进一步增强的潜力,如设计高效组
合工艺、研发功能性 FO 膜。卢仙林等人将混凝与 FO 进行耦合,探究了该膜组
合工艺对头孢他啶(CAZ)的去除效果及膜污染的影响。结果表明,投加 10mg/L
的硫酸铝时,混凝 –FO 耦合系统对 CAZ 的去除效果最好(96%),且污染膜经
清洗后膜通量恢复率可达 94% 以上。LIU 等人设计了一种具有电化学氧化功能的
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