汲取液溶质反向扩散与正渗透中膜污染的相互关系研究

翟思琪; 蔡文君; 朱苏; 李韩龙; 宋海亮; 杨小丽; 杨玉立

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2024052903

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (06) : 30 -39. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024052903

汲取液溶质反向扩散与正渗透中膜污染的相互关系研究

翟思琪, 蔡文君, 朱苏, 李韩龙, 宋海亮, 杨小丽, 杨玉立

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摘要

为探究典型无机汲取液的溶质反向扩散（RSF）与膜污染的动态影响关系，从而在实际应用中缓解膜污染问题。本研究选取5种无机汲取液（NaCl、NaHCO₃、NaH₂PO₄、NH₄Cl、CaCl₂）过滤有机污染物，通过考察系统的渗透性能，表征膜污染层和原料液特性，探究RSF和膜污染间的双向影响。一方面，反向扩散的离子直接与膜污染层结合，如Ca²⁺易与海藻酸钠交联形成三维网状结构；另一方面，膜污染层抑制Ca²⁺的反向扩散量(5.8±1.6 mmol·m^-2·h^-1),促进NH⁺₄的反向扩散量(129.2±12.8 mmol·m^-2·h^-1),因此，以NH₄Cl为汲取液时水回收量（151.4±10.6 g）低于以CaCl₂为汲取液时的水回收量（246.4±124.7 g）。此外，RSF改变原料液的性质（Zeta电位、粒径大小等）,从而影响膜污染程度。汲取液类型影响膜污染层与RSF间的动态平衡关系，影响系统运行性能。