Jakość wpływająca i obróbka wstępna procesu membranowego RO

Zanieczyszczenie membrany RO odnosi się do nieodwracalnych zmian, które zachodzą, gdy cząstki, substancje koloidalne lub makrocząsteczki w materiale oddziałują fizycznie, chemicznie lub mechanicznie z membraną. Interakcja ta prowadzi do adsorpcji lub osadzania się na powierzchni membrany lub w jej porach, powodując zwężenie lub zablokowanie porów, co z kolei zmniejsza strumień permeatu i pogarsza charakterystykę separacji.

W zależności od rodzaju zanieczyszczeń, zanieczyszczenie membrany można podzielić na cztery typy:

1. Zanieczyszczenia nieorganiczne: Spowodowane przez trudno rozpuszczalne sole nieorganiczne, które łatwo tworzą kamień, takie jak węglany i siarczany.

2. Zanieczyszczenia organiczne: Głównie ze względu na rozpuszczone substancje organiczne, takie jak substancje humusowe, polisacharydy i białka obecne w wodzie zasilającej.

3. Zanieczyszczenia koloidalne: Polega na gromadzeniu się cząstek koloidalnych na powierzchni membrany.

4. Zanieczyszczenia biologiczne: Wynika ze wzrostu i aktywności metabolicznej mikroorganizmów, prowadzącej do powstawania biofilmów na błonie.

Ostatnie badania wykazały, że właściwości powierzchni membrany mają bezpośredni wpływ na stopień zanieczyszczenia w następujących aspektach:

1. Hydrofilowość powierzchni membrany: Większość zanieczyszczeń jest hydrofobowa. Hydrofilowa powierzchnia membrany może wiązać się z cząsteczkami wody, tworząc warstwę hydratacyjną "wolnej wody", która hamuje bezpośredni kontakt i adsorpcję zanieczyszczeń na powierzchni membrany.

2. Chropowatość powierzchni membrany: Im wielkość zanieczyszczeń jest bliższa chropowatości powierzchni membrany, tym bardziej prawdopodobne jest, że na powierzchni membrany wystąpi adsorpcja i osadzanie.

3. Ładunek powierzchni membrany: Naładowane zanieczyszczenia mogą doświadczać przyciągania lub odpychania elektrostatycznego wraz z powierzchnią membrany. Gdy ładunki zanieczyszczeń i powierzchnia membrany są przeciwne, przyciąganie elektrostatyczne przyspiesza adsorpcję zanieczyszczeń.

4. Wielkość porów membrany: Gdy wielkość porów membrany jest większa niż wielkość cząstek zanieczyszczeń, zanieczyszczenia mogą bezpośrednio dostać się do porów membrany, prowadząc do zablokowania porów.

Zrozumienie tych czynników ma kluczowe znaczenie dla opracowania strategii łagodzenia zanieczyszczenia błony i poprawy wydajności membrany w różnych zastosowaniach.