文 献 综 述

一．题目：陶瓷膜处理有机废水的膜污染研究

二．课题意义：

本课题使用无机陶瓷膜处理有机废水，并且采用含盐有机废水作为研究对象，通过纳滤陶瓷膜进行分离处理。考虑浓差极化等因素的影响对陶瓷膜出水通量、截留率的影响。分析膜污染的原因以及操作条件对膜分离中陶瓷膜膜污染的影响。在膜分离技术的实际应用中有重要意义。

纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，膜孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤膜独特的优越性，在饮用水处理、工农业废水处理和再利用、生活污水处理过程中广泛应用。[1]。纳滤过程中不可避免膜污染的问题，影响膜污染的因素很多，与膜的亲水性、荷电性、膜的机构、孔隙率等膜自身的因素有关也与温度、溶液pH值、盐浓度、溶质特性等操作条件有关。提高膜的利用率首先要控制膜的污染，延长膜的使用寿命。[2]

三.研究现状：

无机陶瓷膜具有能耗低、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好的特点，但无机陶瓷膜在长期使用后会出现表面产生沉积和膜孔结垢堵塞的情况导致膜通量下降。因此探究污染的机理以期将低膜污染，对于提高陶瓷膜寿命有重要意义，可以采用各种试剂清洗恢复陶瓷膜的膜通量[3]

国外研究现状：Alanezi等人研究发现膜通量受错流速度、溶质浓度和溶液中离子强度影响。错流速度越大膜通量越大，溶质浓度和离子强度越大膜通量越小。[4] Nabi等人发现，在纳滤过程中预处理可以提高TOC去除率，利用臭氧凝胶和加氯凝胶预处理可以显著改善处理效果，其中臭氧凝胶效果更好。[5]NF膜可以用于脱出三卤甲烷、农药、洗涤剂等可溶性有机物，可以广泛应用于生化产品、污水处理、饮用水制备和物料回收等领域。Koyuncu和 Kiso等人致力于研究利用NF膜处理日化工业、石油行业、印刷废水和含杀虫剂的废水，已取得较大进展。[6-7]对于含盐染料废水Jiraratananon等发现含NaCl混合液中膜表面吸收阳离子屏蔽负电组分可以减弱道南效应，膜孔道半径比染料有效水合半径小，截留率增加。[8]

国内研究现状：徐南平等通过对陶瓷膜处理染料废水的可行性研究，选择合适的膜孔径并进行操作过程的优化，利用不同清洗剂选择不同清洗时间讨论陶瓷膜污染的清洗效果，为陶瓷膜处理染料废水提供基础研究数据。对于纯溶剂来讲膜铜梁与膜的空警成正比，但在实际分离体系中由于吸附、浓差极化、堵塞等因素，实际体系中膜通量与孔径的比拟难以与纯水体系契合。在实际操作过程中应选择合适的孔径减少堵塞对膜通量的影响。[9-10]无机盐对纳滤陶瓷膜过滤体系影响较为复杂，一方面无机盐可以影响陶瓷膜表面电荷和二氧化钛荷电性，从而影响膜表面的沉积作用，增大膜通量降低膜污染；另一方面染料废水中的无机盐能增大溶液的黏度，导致膜的渗透通量减小。无机盐在较低pH较高盐浓度的时候可以降低膜污染，向溶液中添加混凝剂可以使亲水性溶质不易沉积在陶瓷膜表面避免膜污染。[11-13]

近年来陶瓷膜技术发展迅速，关键技术日趋成熟，已在海水淡化、饮用水净化、高纯产品生产等领域广泛应用。但依然有问题需要解决，如：改善制模工艺降低陶瓷膜的生产成本，提高透过速率及选择性，提高膜分离效果并使膜通量长期维持稳定等。随着对陶瓷膜应用认识的加深，陶瓷膜的应用将会越来越广泛。[14]