Inflödeskvalitet och förbehandling av RO-membranprocess

Nedsmutsning av RO-membran avser de oåterkalleliga förändringar som uppstår när partiklar, kolloidala ämnen eller makromolekyler i ett material interagerar fysiskt, kemiskt eller mekaniskt med ett membran. Denna interaktion leder till adsorption eller avsättning på membranytan eller i dess porer, vilket orsakar porförträngning eller blockering, vilket i sin tur minskar permeatflödet och försämrar separationsegenskaperna.

Baserat på typen av fouling kan membrannedsmutsning kategoriseras i fyra typer:

1. Oorganisk beväxning: Orsakas av svårlösliga oorganiska salter som lätt bildar skal, såsom karbonater och sulfater.

2. Organisk nedsmutsning: Främst på grund av lösta organiska ämnen som humusämnen, polysackarider och proteiner som finns i matarvattnet.

3. Kolloidal nedsmutsning: Involverar ackumulering av kolloidala partiklar på membranytan.

4. Biologisk påväxt: Resultat från tillväxt och metaboliska aktiviteter hos mikroorganismer, vilket leder till bildandet av biofilmer på membranet.

Nyligen genomförda studier har visat att egenskaperna hos membranytan direkt påverkar omfattningen av nedsmutsning i följande aspekter:

1. Hydrofilicitet hos membranytan: De flesta foulants är hydrofoba. En hydrofil membranyta kan binda till vattenmolekyler och bilda ett "fritt vatten" hydratiseringsskikt som hämmar direktkontakt och adsorption av föroreningar på membranytan.

2. Ytjämnhet på membranet: Ju närmare storleken på foulanterna är grovheten på membranytan, desto mer sannolikt är det att adsorption och avsättning kommer att ske på membranytan.

3. Laddning av membranytan: Laddade foulants kan uppleva elektrostatisk attraktion eller repulsion med membranytan. När laddningarna av de smutsiga ämnena och membranytan är motsatta, påskyndar elektrostatisk attraktion adsorption av foulant.

4. Membranets porstorlek: När membranets porstorlek är större än partikelstorleken hos foulanterna kan foulanterna direkt komma in i membranporerna, vilket leder till porblockering.

Att förstå dessa faktorer är avgörande för att utveckla strategier för att mildra membrannedsmutsning och förbättra membranprestanda i olika applikationer.