正渗透膜技术在水处理中的研究应用进展
来源: | 作者:pro2a79c9 | 发布时间: 2016-07-18 | 5564 次浏览 | 分享到:

2.1汲取溶液

汲取溶液是具有高渗透压的溶液体系,为正渗透提供渗透压,直接影响正渗透的运行效率。由于溶解度高并且易通过RO过程再浓缩,NaCl是应用广泛的汲取溶液之一。此外很多研究采用其他种类无机盐溶质、有机溶质、合成材料溶质和挥发性气体。对于汲取溶液的研究,都是为了寻找具有高溶解度、低分子质量,以产生高渗透压;能够用简单经济的方法分离或再生,成本低;与膜兼容性好,溶质反向渗透少;惰性、稳定、无毒、接近中性pH等特征的理想汲取溶液。

3正渗透技术在水处理中的应用

过去十几年间,正渗透技术研究取得了较大进展,在海水淡化、能源开发、食品工程,甚至生命科学领域中的药物蛋白浓缩、药物释放等方面应用广泛。在水处理方面的应用起步较晚,但发展迅速,是值得关注的水处理新技术之一。

3.1单独正渗透

正渗透技术很早就已被证明具有对某些工业废水、垃圾渗滤液、城市污水出色的处理能力,由于仅靠膜分离进行物理性分离,这种处理仅限于对污水的浓缩。虽然仅仅浓缩了体积,但对于垃圾渗滤液和某些工业废水也具有处理价值,极大方便了后续的处理和处置。

方舟等研究了FO膜对模拟生活污水的浓缩效果:FO膜对TOC、氨氮和总磷的截留率分别为97%、90%和83%;对离子的截留效果与离子种类有关,对阴离子和钙镁离子的截留效果较好;对模拟生活污水可浓缩10倍;错流流速在一定范围内影响膜水通量;FO膜污染潜势较轻,通过气水混合物理清洗和次氯酸钠化学清洗联用,能够实现超过96%的通量恢复。

单独正渗透工艺应用于水处理时需要相应的汲取溶液分离或再生装置。HTI公司巧妙地以可食用的糖类或饮料粉末作为汲取溶液,开发出了Hydration水提取包:将正渗透膜做成一个密封的包,内含可食用汲取液,当把这种膜包放入脏水时,水在渗透压作用下扩散进入膜包,被稀释的汲取溶液就是可饮用的溶液。

由于这一过程不需要外加能源,得到的水没有生物和外在有机物的污染,近年来广泛用于野外救生和军事应用。该原理可用于某些工业废水处理领域:当生产的工业溶液需要稀释出售时,可采用正渗透从生产废水中汲取纯水,是一种环境友好型清洁生产技术。


3.2正渗透膜生物反应器

膜生物反应器(Membranebioreactor,MBR)将生物降解与膜分离技术相结合,具有出水水质好、活性污泥浓度高、剩余污泥产量低等优点,然而膜污染问题是制约其广泛应用的一大障碍。将FO与MBR相结合形成FO-MBR,或许是解决这个问题的一个选择。