蛋白質類大溶質吸附
蛋白質是一種兩(liang) 性化合物,有很強的表麵活性,極容易吸附在聚合物表麵上。蛋白質吸附在膜表麵上常是形成汙染的原因。據報道,當主體(ti) 溶液中蛋白質濃度為(wei) 1mg/mL左右,在大氣壓下的吸附或操作過程中的加壓吸附,可使膜的診透流率下降40%左右;當主體(ti) 溶液的蛋白質濃度為(wei) 0.001~0.01mg/mL時,膜麵即可形成足夠的吸附,使滲透流率下降37%。
調節料液的pH遠離等電點可使吸附作用減弱。但是,如果吸附是由於(yu) 靜電引力,則應將料液的pH值調節至等電點以達到減少蛋白質汙染的目的。
在膜製備時,改變膜的表麵極性和電荷常可減輕汙染。也可將膜先用吸附力較強的溶質吸附,則膜就不會(hui) 再吸附蛋白質。如案楓膜可用大豆卵磷脂的酒精溶液預先處理,醋酸纖維膜用陽離子表麵活性劑處理,可防止汙染。
顆粒類大溶質沉積
0.3-5um的懸浮顆粒和膠體(ti) 最易引起膜汙染。由於(yu) 膠體(ti) 本身的荷電性,在進料液的濃縮過程中,膠體(ti) 的穩定性受到破壞而凝聚沉積在膜麵上,這種沉積改變了組件內(nei) 流體(ti) 的流動狀態,進而使沉積更加嚴(yan) 重。由於(yu) 膠體(ti) 粒子很小,用通常的過濾方法無法去除,若使膠體(ti) 粒子相互凝聚成較大尺寸的粒子,就可以用通常的過濾方法有效地去除。通常膠體(ti) 粒子帶正或負的電荷,因同種電荷具有排斥力,所以膠體(ti) 粒子在溶液中能穩定存在。若加入一些與(yu) 膠體(ti) 粒子電荷相反的荷電粒子作為(wei) 絮凝劑,膠體(ti) 粒子的電荷被相反的電荷所中和而成為(wei) 電中性,則膠體(ti) 粒子就被凝集成大的膠團而易於(yu) 去除。常用的絮凝劑有含AP、Fe”等高價(jia) 金屬離子的無機電解質,或用量少、效果好的高分子電解質。這些電解質可以在配水管途中連續加入,用通常的過濾方法或混凝沉降分離槽除去凝聚的膠團。一般先進行沉降分離,除去大部分膠粒,然後再用過濾的方法去除。
無機化合物汙染
膜分離時,隨著膜對溶質的濃縮,可溶性無機化合物在溶液中的濃度會(hui) 相應升高,當這些無機物的濃度超出其溶解範圍時,則這些可容性無機化合物就很容易從(cong) 進料液中沉析下來而被截留在膜麵上。如碳酸鈣、硫酸鈣、金屬氧化物和金屬氫氧化物等就很容易形成沉澱。由此可見,鹽類對膜也有很大影響。一般pH值高,鹽類易沉澱;pH值低,鹽類沉積較小。加入絡合劑EDTA等可防止鈣離子沉澱。
蛋白質與(yu) 生物汙染
由於(yu) 邊界層效應和生物黏垢的形成,進料液在膜麵上為(wei) 非均勻混合,使得進料液中的有機物、無機物更容易濃縮在膜上,膜表麵的這種特殊物理化學與(yu) 營養(yang) 環境將影響那些最終在膜表麵的微生物的生長。
微生物的存在會(hui) 對膜產(chan) 生侵蝕作用。加氯是去除進料液中細菌、藻類等微生物的廉價(jia) 而有效的辦法。如采用NaC10時,濃度控製在1~5mg/L,並盡可能在前麵的工序中加入。除此以外,還可以在進料液中加入H202、O3和KMnO4。等。
有些膜材料如聚酰胺複合膜極易被氧化腐蝕,因此不能采用上述氧化性殺菌劑,而隻能采用非氧化性殺菌劑。如異噻唑咻酮,加藥濃度為(wei) 0.5mg/L即能殺死水中的細菌、真菌、藻類,以及黏液膜下的微生物。其特點是高效、廣譜、低毒和對環境安全等,是較為(wei) 理想的抑菌劑。尤其是異噻唑咻闡還能穿透黏附在設備、管道、水箱表麵的生物黏液膜,抑製和殺滅黏膜下的微生物。