2019-07-03

正渗透过程(Forward Osmosis,简称FO)是以选择性分离膜两侧的渗透压差为驱动力,溶液中的水分子从高水化学势区(原料液侧)通过选择性分离膜向低水化学势区(汲取液侧)传递,而溶质分子或离子被阻挡的一种膜分离过程。FO工艺被广泛应用在污水处理与回用领域,但其过程中的膜污染是限制其发展的因素之一。江南大学王新华和李秀芬团队近期使用DGT建立了一种缓解FO污水处理过程中膜污染的方法,通过原位提取与有机物结合的Ca2+来实现,为正渗透污水处理中的膜污染提供了一个新的解决方法,同时也首次把DGT作为一个修复工具引入新的领域。

前期实验表明由于Ca2+会与海藻酸盐形成络合物而加剧FO膜上的有机污染,从而降低FO膜通量。而DGT可通过chelex官能团的络合有效吸附与海藻酸钠结合的Ca2+,且吸附量会随进料溶液中Ca2+含量的升高增加。由于DGT在污染层对海藻酸钙的提取,FO膜污染得到了有效缓解。且实验证明DGT在此条件下可以重复利用,首次使用后的DGT经HNO3洗脱后再使用时,依旧能保证很强的吸附能力。
  但DGT在FO膜污染中的应用也有一些限制,比如,实际污水处理过程中的膜污染组成成分更加复杂,还包括其他的一些物质,如沉淀物、微生物和腐殖质等,这些物质可能会影响污染层Ca2+的去除。所以DGT在实际FO污水处理过程中对膜污染的缓解效果,还需要进一步的实验研究。


研究进展fig-1.jpg


                                                                      

这一研究成果近日发表在水处理领域的重要期刊《Water Research》上,该研究的第一作者为江南大学环境与土木工程学院李玲,通讯作者为该单位的王新华教授和李秀芬教授。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.03.018