超聲波在線監(jiān)測磁場對NF膜中碳酸鈣沉積的影響.pdf

1、世界水資源短缺和水污染正嚴重地影響著人類的生存和社會經濟的發(fā)展，納濾(NF)和反滲透(RO)膜分離技術在解決水資源短缺和水質凈化方面發(fā)揮著越來越重要的作用。但在膜分離過程中，膜污染嚴重影響了膜的分離效果，限制了膜分離技術的進一步推廣。膜污染機理研究及膜污染控制受到了科學工作者的廣泛關注。本文將磁化水處理技術引入到納濾過程中，并采用超聲時域反射法量化研究磁場對納濾膜表面無機鹽垢沉積和生長的影響。 系統(tǒng)研究了磁場對Ca(HCO<,3

2、>)<,2>溶液的某些物理化學性質及其結晶形態(tài)的影響。實驗中所用的永磁和電磁場強度分別為0.4T和0.02T。實驗結果表明磁場可以提高溶液的電導率和pH值，且其效果依賴于溶液濃度。隨著溶液的濃度的增大，磁化效果有所減弱。實驗過程中的流速和溶液的pH值都會影響到磁化效果。另外，磁場可以促進CaCO<,3>結晶由方解石向文石或球霞石的轉變。 錯流納濾實驗結果表明超聲監(jiān)測與NF膜表面污染層的生長和發(fā)展具有良好的關聯(lián)。隨著CaCO<,3

3、>垢在膜表面沉積，超聲信號的振幅不斷增高。超聲時域信號隨著污染層厚度的增加而發(fā)生移動。此外，超聲監(jiān)測技術可以監(jiān)測到不同的磁化條件下，即無磁、永磁和電磁，污染層形成的速率。永磁和電磁作用條件下膜通量下降緩慢，重量法和超聲監(jiān)測結果表明膜表面形成的CaCO<,3>垢質層厚度較薄。SEM和XRD研究結果表明磁化處理抑制了正六方體方解石的形成，而優(yōu)先生長松球形的球霞石或針狀文石。磁處理后NF膜表面CaCO<,3>晶體晶型不規(guī)則、排列疏松，導致了污