Zulaufqualität und Vorbehandlung des RO-Membranprozesses

RO-Membranverschmutzung bezieht sich auf die irreversiblen Veränderungen, die auftreten, wenn Partikel, kolloidale Substanzen oder Makromoleküle in einem Material physikalisch, chemisch oder mechanisch mit einem Membran. Diese Wechselwirkung führt zu einer Adsorption oder Ablagerung auf der Membranoberfläche oder in ihren Poren, was zu einer Porenverengung oder -verstopfung führt, was wiederum den Permeatfluss reduziert und die Trennung beeinträchtigt Charaktereigenschaften.

Basierend auf der Art der Verschmutzungen kann die Membranverschmutzung in vier Typen eingeteilt werden:

1. Anorganische Verschmutzung: Verursacht durch schwer lösliche anorganische Salze, die leicht Zunder bilden, wie z. B. Karbonate und Sulfate.

2. Organischer Bewuchs: In erster Linie aufgrund von gelösten organischen Substanzen wie Huminstoffen, Polysacchariden und Proteinen, die im Speisewasser vorhanden sind.

3. Kolloidale Verschmutzung: Beinhaltet die Ansammlung von kolloidalen Partikeln auf der Membranoberfläche.

4. Biologischer Bewuchs: Resultiert aus dem Wachstum und der Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen, die zur Bildung von Biofilmen auf der Membran führen.

Neuere Studien haben gezeigt, dass die Eigenschaften der Membranoberfläche das Ausmaß der Verschmutzung in folgenden Aspekten direkt beeinflussen:

1. Hydrophilie der Membranoberfläche: Die meisten Verschmutzungsmittel sind hydrophob. Eine hydrophile Membranoberfläche kann sich an Wassermoleküle binden und eine Hydratationsschicht für "freies Wasser" bilden, die den direkten Kontakt und die Adsorption von Verschmutzungen auf der Membranoberfläche verhindert.

2. Oberflächenrauheit der Membran: Je näher die Größe der Verschmutzungen an der Rauheit der Membranoberfläche liegt, desto wahrscheinlicher ist es, dass Adsorption und Abscheidung auf der Membranoberfläche stattfindet.

3. Ladung der Membranoberfläche: Geladene Verschmutzungen können mit der Membranoberfläche eine elektrostatische Anziehung oder Abstoßung erfahren. Wenn die Ladungen der Verschmutzungen und der Membranoberfläche entgegengesetzt sind, beschleunigt die elektrostatische Anziehung die Adsorption des Schmutzes.

4. Porengröße der Membran: Wenn die Porengröße der Membran größer ist als die Partikelgröße der Verschmutzungen, können die Verschmutzungen direkt in die Membranporen eindringen, was zu einer Verstopfung der Poren führt.

Das Verständnis dieser Faktoren ist entscheidend für die Entwicklung von Strategien zur Minderung von Membranverschmutzung und zur Verbesserung der Membranleistung in verschiedenen Anwendungen.