Influente kwaliteit en voorbehandeling van RO-membraanproces

RO-membraanvervuiling verwijst naar de onomkeerbare veranderingen die optreden wanneer deeltjes, colloïdale stoffen of macromoleculen in een materiaal fysisch, chemisch of mechanisch interageren met een membraan. Deze interactie leidt tot adsorptie of afzetting op het membraanoppervlak of in de poriën, waardoor de poriënvernauwing of verstopping ontstaat, wat op zijn beurt de permeaatflux vermindert en de scheidingseigenschappen schaadt.

Op basis van het type vervuilingsmiddelen kan membraanvervuiling worden onderverdeeld in vier soorten:

1. Anorganische vervuiling: Veroorzaakt door slecht oplosbare anorganische zouten die gemakkelijk kalkaanslag vormen, zoals carbonaten en sulfaten.

2. Organische aangroei: Voornamelijk door opgeloste organische stoffen zoals humusstoffen, polysachariden en eiwitten die in het voedingswater aanwezig zijn.

3. Colloïdale vervuiling: Omvat de ophoping van colloïdale deeltjes op het membraanoppervlak.

4. Biologische aangroei: Resultaten van de groei en metabolische activiteiten van micro-organismen, wat leidt tot de vorming van biofilms op het membraan.

Recente studies hebben aangetoond dat de eigenschappen van het membraanoppervlak direct van invloed zijn op de mate van vervuiling op de volgende aspecten:

1. Hydrofiliciteit van het membraanoppervlak: De meeste foulants zijn hydrofoob. Een hydrofiel membraanoppervlak kan zich binden met watermoleculen, waardoor een "vrij water" hydratatielaag wordt gevormd die direct contact en adsorptie van verontreinigingen op het membraanoppervlak remt.

2. Oppervlakteruwheid van het membraan: Hoe dichter de grootte van de vervuilingen bij de ruwheid van het membraanoppervlak ligt, hoe groter de kans dat adsorptie en afzetting op het membraanoppervlak zullen optreden.

3. Lading van het membraanoppervlak: Geladen vervuilingen kunnen elektrostatische aantrekking of afstoting ervaren met het membraanoppervlak. Wanneer de ladingen van de foulants en het membraanoppervlak tegengesteld zijn, versnelt de elektrostatische aantrekkingskracht de adsorptie van foulant.

4. Poriëngrootte van het membraan: Wanneer de poriegrootte van het membraan groter is dan de deeltjesgrootte van de vervuilingen, kunnen de vuilstoffen direct in de membraanporiën terechtkomen, wat leidt tot verstopping van de poriën.

Inzicht in deze factoren is cruciaal voor het ontwikkelen van strategieën om membraanvervuiling te verminderen en de membraanprestaties in verschillende toepassingen te verbeteren.