饮用水源水中常见饮用水dbps的去除策略

饮用水源水中常见饮用水dbps的去除策略

饮用水安全是各个方面的共同问题。由于源水中含有大量细菌、有机物和其他污染物，因此有必要对水源进行消毒。常见饮用水DBPs的处理策略包括三类：即DBPs前体物的去除、消毒剂种类和投加方式的优化、管网末端的净化.第1种方式采用过滤、吸附、混凝及膜处理等技术将DBPs前体物去除RO技术是指在高于溶液渗透压的条件下，通过外加压力使水分子透过而溶质分子被截留的一种分离方式.RO膜由于其极小的膜孔能截留水中多种污染物，如盐离子、新兴有机污染物等1ro去除聚酰胺商品膜的应用目前已有多项研究证实了RO工艺对多种DBPs均具有良好的去除效果.例如，RO膜对THMs和HAAs去除率分别在60%～90%和86%～94%之间当前膜领域研究热点之一是新膜的开发.除常规聚酰胺商业膜外，付一菲等2ro膜的吸附截留作用当前，RO膜截留DBPs的机理主要包括空间位阻效应、静电排斥效应及膜吸附效应三种.在空间位阻方面，RO膜的平均孔径小于1nm，因此在外加的压力作用下，空间位阻效应即可有效截留大分子DBPs在静电排斥方面，RO膜因所带官能团可受水样pH的影响而促进或抑制对离子态DBPs的截留作用在膜吸附截留方面，该作用对不带电且疏水性较强的DBPs的去除具有较大影响.有研究通过物质守恒分析发现，某些疏水DBPs会被吸附在RO膜表面或嵌入膜中3ro消除dap的影响因素RO去除DBPs的效果可受到多种因素的影响，包括溶液pH、操作压力、温度、离子类型、水质及RO膜老化程度等3.1ph值pH可改变膜表面电荷及溶质的带电性而影响膜的截留性能3.2ro去除dbps效率操作压力通过压力差的作用而对RO膜产生影响，理论上说压力差增大会使得水通量增加，DBPs去除效果越佳.家用RO膜的工作压力一般在0.2～2.0MPa之间，而水厂或废水厂的工作压力可以高达4MPa.汤钟此外，提高RO操作压力可提高水的渗透通量.Fujioka等式中：3.3膜孔径及dbps物化性质RO运行温度会影响到膜的热稳定性、膜孔径和DBPs物化性质.目前已报道的文献显示，温度的升高会降低DBPs的去除率.比如，Fujioka等3.4水源开采类型不同水样中物质组成与性质不同，因此实验室超纯水配水试验结果需要与实际水样结果进行对比以找出差距.但孙亚南3.5ro膜截留dbps的研究从理论上而言，离子浓度越大渗透压越大，就需要越大压力才能让水通过半透膜进入到净水一侧.但少量研究发现，盐度增加反而可以促进RO膜截留DBPs.如张弛但对于分子量小且不带电的DBPs(以NDMA为例)，盐浓度的增加会降低RO去除DBPs效率，其原因除RO压差变小之外，也可能是离子浓度的增加会增大膜孔径或改变溶质的尺寸3.6初始压力差异DBPs产生的种类和浓度随水质不同而呈现差异.理论上说，浓度越大渗透压越大，就需要更大压力才能让水通过半透膜进入到净水一侧.但郭晓琦式中：3.7ro膜的去除效率目前针对膜老化对RO膜去除效果的影响有两种对立观点，一种认为RO膜去除效率不会随使用时间而恶化；相反，因为膜老化过程减小了膜孔孔径，DBPs的去除率反而会有所增加.Wang等与之相反，另一种观点则认为膜污染后其水通量和污染物去除能力均会减弱3.8ro膜性能的提升由于组分的差异与性质的不同，不同的膜材料可能产生完全不同的去除效果，因此选用合适的膜是提高目标DBPs去除效率的关键.而针对去除效果欠佳的RO膜，可通过膜改性的方式提高其性能.例如，Fujioka等4ro膜去除dap技术常规RO过程多采用单级RO膜截留污染物，其整体产水率不高(约20%～30%)，容易造成水资源的浪费4.1多级ro工艺多级RO工艺是通过多个RO装置连续组合用于截留污染物的一种运行工艺，具有产水量高的优点，能够较好的解决单级RO产水低的问题，但也存在占地面积大、投资高等缺点.目前，已有少量文献报道了多级RO技术去除DBPs的效果和去除机理.对于带电溶质，空间位阻和静电排斥作用是最主要的两种去除机制4.2循环ro工艺为解决多级RO工艺占地大、设备投资高等问题，有学者提出了循环RO的新工艺方式，即将RO处理后的浓水回流至进水端再次进行RO操作.该方法不仅可解决了水资源浪费问题，同时可节约设备投资、能耗及占地，因此具有较好的发展前景.张弛4.3多工艺组合RO膜膜孔极小，直接处理重污染水样易造成膜堵塞5ro膜去除dbps的研究展望a）从机理角度考虑，空间位阻效应是RO膜去除绝大多数DBPs的主要作用机制.带电DBPs会同时受到空间位阻效应和静电排斥效应两种机制作用，且静电排斥效应对小分子带电DBPs的RO去除影响更为明显.此外，不带电且疏水性的小分子DBPs还可能被膜吸附或穿透膜层进入到清水一侧，而之前的研究多为短期试验，未曾系统研究过该类DBPs的吸附/穿透行为和机理，未来或可进一步深入探索.b）从RO操作影响因素看，提高操作温度会破坏膜的结构而不利于DBPs截留.提高pH也可通过提高RO膜和溶质带电性能而促进DBPs截留.膜改性降低膜孔径或提高膜的亲水性后，可增加RO膜对DBPs的截留.在运行范围内提高操作压力，通常能提高水的渗透通量和DBPs的截留率.水样种类及DBPs初始浓度在一定范围内并不影响RO膜对DBPs去除的效果.而操作因素如膜老化、离子浓度等因素的影响目前尚有争议，还亟待深入研究.c）从工艺角度分析，尽管各项RO工艺都实现了DBPs的较好去除，但各项工艺存在着各自的一些优势与不足.例如，多级RO虽可解决产水量低、能耗高的问题，但其占地较大、一次性投资成本高.循环RO随能解决能耗、占地及产水等问题，但设备结构复杂.