納濾膜處理飲用水的應(yīng)用研究
膜分離技術(shù)是物質(zhì)分離技術(shù)中的一個單元操作。膜法分離的最大特點是驅(qū)動力主要為壓力，不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節(jié)能、可連續(xù)操作、便于自動化等優(yōu)點。膜分離中的微濾（MF）、超濾（UF）不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨使用時，出水質(zhì)量仍較差。反滲透膜（RO）有較強的去除率，但在去除有害物質(zhì)的同時也去除了水中大量有益的無機離子，出水呈酸性，不符合人體需要。而納濾膜（NF）分離技術(shù)在有效去除水中有害物質(zhì)的同時，還能保留大多數(shù)人體必須的無機離子，且出水pH值變化不大。這種水處理方法對于我國目前的飲食結(jié)構(gòu)而言，尤其是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一的人員來說，更易被接受，也更加合理。
為進一步開發(fā)和研究納濾膜，以便其更有效地應(yīng)用于水處理，安裝兩種型號的納濾膜設(shè)備并進行了比較研究，這兩種型號的納濾膜均由美國Trisep公司生產(chǎn)，材質(zhì)為PA，型號分別為NF1（NFTS40）和NF7（NFTS80）。
1納濾膜處理飲用水的流程
為增強兩種型號膜組件的可比性，我們采用同一流程，即：
原水→10μm保安過濾器→活性炭過濾→5μm保安過濾器→nf7→出水。
原水→10μm保安過濾器→活性炭過濾→5μm保安過濾器→nf1→出水。
其中，10μm保安過濾器用來除去原水中的懸浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有機物；5μm保安過濾器用以保證膜組件的安全正常使用。
2試驗結(jié)果的分析討論
toc結(jié)果比較
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為了研究nfnf7兩種膜對有機物的去除情況，在相同條件下取原水、活性炭出水及產(chǎn)水率為15%時的nfnf7出水水樣測定toc。在toc的去除效果上，活性炭對toc有一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；納濾nf1對toc的處理效果較好達到99%；而納濾nf7對toc的處理效果不夠理想。
色譜-質(zhì)譜聯(lián)機分析結(jié)果和討論
取原水，活性炭出水，nfnf7出水水樣各20l，經(jīng)吸附、洗脫、濃縮，用色譜-質(zhì)譜聯(lián)機分析。
原水中檢出有機物26種，這些物質(zhì)中有毒有害物質(zhì)11種，占水中有機物總數(shù)量的43%，其中優(yōu)先控制污染物2種。原水經(jīng)過活性炭吸附后，有機物去除了17種，新增11種，對其中的9種無去除能力，說明活性炭對有機物的去除效果不夠理想；經(jīng)過膜處理后，nf7出水檢出有機物11種，對致突變物的去除率為75%；nf1出水檢出3種有機物，致突變物的去除率為85%.說明在三致物質(zhì)的去除效果上nf1優(yōu)于nf
造成以上結(jié)果的原因大體可這樣描述：在處理有機物中性組分時，電的相互影響消失了。對于這樣的物料，將根據(jù)其分子的大小進行分離，分子量超過200g/mol的組分被完全截留，而摩爾質(zhì)量較低的小分子則可以滲透。對于有機物料體系來說，以少量測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的擴散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對有機物的分離特性。
ames試驗結(jié)果討論
取原水、活性炭出水、nfnf1出水各100l進行吸附、洗脫、濃縮后進行ames試驗。
脫鹽率比較
取nfnf7進出水水樣對其電導(dǎo)率進行測定。
結(jié)論及建議
nf1對toc的處理效果較nf7及活性炭吸附的效果更為理想，達到99%.nf1對水中有機物及三致性的去除效率高，出水a(chǎn)mes試驗結(jié)果為陰性。nf1在去除水中有害物質(zhì)的同時，能夠保留較多的無機離子，更加符合我國目前的飲食結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)有條件下人員的健康需要。在應(yīng)用納濾膜分離技術(shù)處理飲用水時，建議使用nf1膜組件。納濾膜的分離機理及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型需進一步探討。
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