2、納濾膜處理飲用水的應用研究
2.1 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。
2.2 試驗結果的分析討論
2.2.1 TOC結果比較
為了研究NF1、NF7兩種膜對有機物的去除情況,在相同條件下取原水、活性炭出水及產水率為15%時的NF1、NF7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93.9%;而納濾NF7對TOC的處理效果不夠理想。
2.2.2 色譜-質譜聯機分析結果和討論
取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水樣各20L,經吸附、洗脫、濃縮,用色譜-質譜聯機分析。GC/MS結果見表1.
原水中檢出有機物26種,這些物質中有毒有害物質11種,占水中有機物總數量的42.3%,其中優先控制污染物2種。原水經過活性炭吸附后,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87.5%.說明在三致物質的去除效果上NF1優于NF7.
造成以上結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,以少量測量數據為基礎的擴散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對有機物的分離特性。
2.2.3 Ames試驗結果討論
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L進行吸附、洗脫、濃縮后進行Ames試驗.
2.2.4 脫鹽率比較
取NF1、NF7進出水水樣對其電導率進行測定.
3、結論及建議
(1)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93.9%.NF1對水中有機物及三致性的去除效率高,出水Ames試驗結果為陰性。
(2)NF1在去除水中有害物質的同時,能夠保留較多的無機離子,更加符合我國目前的飲食結構,滿足現有條件下人員的健康需要。
(3)在應用納濾膜分離技術處理飲用水時,建議使用NF1膜組件。
(4)納濾膜的分離機理及相應的數學模型需進一步探討。