纳滤膜深度处理火电厂脱硫废水实验

2.3操作时间对处理效果的影响

图4给出了在操作压力为2.5MPa、操作温度为25℃条件下运行11h，纳滤膜通量和盐分截留率随操作时间的变化关系。

图4操作时间对处理效果的影响

由图4可知，膜通量和盐分截留率随操作时间都在不断减小。膜通量由6.795L/(m2˙h)下降至4.410L/(m2˙h)，从开始到运行11h时，SO42–和Ca2+的截留率分别由98.75%和97.29%下降至97.73%和96.93%，Cl–和F–的截留率分别由93.50%和91.42%下降至90.73%和90.11%，Cl–和F–减小趋势更明显。

膜通量下降主要是因为浓差极化引起膜表面污染物结晶造成的膜面堵塞[19]，原水中的SO42–、Ca2+处于饱和状态，由于浓差极化致使膜面的SO42–、Ca2+过饱和而在膜表面析出晶体或以膜面上的杂质作为晶核结晶，随着操作时间的增长，膜面上的晶体增多，膜堵塞更严重，膜通量下降。同样，由于浓差极化现象的存在导致盐分透过率增大，盐分的截留率减小。

从图4还可以看出，二价离子（SO42–、Ca2+）的截留率较一价离子（Cl–、F–）的高7%左右。以膜通量下降10%[20]为清洗间隔计算，建议每隔5.3h清洗一次。

2.4原水中典型残余物对处理效果的影响

采用化学沉淀法处理脱硫废水后，出水中影响后续深度处理的典型残留物为铝盐和PAM。本文以Al3+和PAM作为预处理药剂代表，分别添加100mg/L的Al3+和20mg/L的PAM与不添加药剂对比研究典型残余物对处理效果的影响，实验结果如图5所示。

由图5a)可知，分别添加Al3+和PAM后，膜通量下降明显，且Al3+较PAM对膜通量的影响更为严重；由图5b)可知，添加Al3+和PAM均使盐分的截留率下降，并且添加Al3+后盐分的截留率下降较为明显。处理原水pH值为7.87，Al3+在此溶液环境中形成Al(OH)3胶体[21]，引起膜堵塞，膜通量下降；PAM是高分子有机物，在膜面也容易形成胶体[21]，造成膜堵塞，但是由于其添加量非常少，引起的膜通量下降程度较Al3+弱。

PAM和Al3+在膜表面形成胶体颗粒，胶体颗粒形成的胶体污染层加剧了盐分的浓差极化，促进了离子的传递扩散，降低盐分的截留率[22]。

图5原水中Al3+和PAM对处理效果的影响

因此，适量使用预处理药剂有助于降低膜污染程度，提高纳滤处理效率。

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