郭中权, 毛维东, 肖艳, 郑彭生, 马赛. 矿井水处理中聚丙烯酰胺残留物对反渗透膜污染的贡献[J]. 煤炭学报, 2020, 45(S2): 986-992.
引用本文: 郭中权, 毛维东, 肖艳, 郑彭生, 马赛. 矿井水处理中聚丙烯酰胺残留物对反渗透膜污染的贡献[J]. 煤炭学报, 2020, 45(S2): 986-992.

矿井水处理中聚丙烯酰胺残留物对反渗透膜污染的贡献

  • 摘要: 矿井水预处理单元一般采用混凝沉淀(澄清)过滤工艺去除悬浮物,聚丙烯酰胺(PAM)作为一种有机高分子絮凝剂,广泛应用于矿井水混凝沉淀处理工艺。但PAM反应后残余的丙烯酰胺单体(AM)对人体有害,还会造成后续膜分离工艺的膜污染。矿井水深度处理单元常采用机械过滤(或超滤)+反渗透(RO)工艺除盐,而二次机械过滤对AM去除率较低(<15%),对后续反渗透膜污染风险较大。为了探求矿井水预处理单元PAM残留物AM对后续膜分离单元RO膜污染的贡献,采用L9(34)正交实验和单因素实验分别研究了矿井水RO膜污染影响因素和AM质量浓度对反渗透效果的影响。结果表明,在AM质量浓度0.005~0.050 mg/L、硬度1.02~5.44 mmol/L、电导率1 320~3 560 μS/cm的因素取值内,对RO膜污染阻力影响的显著性关系为硬度>AM>电导率,硬度对膜污染阻力的影响特别显著,AM质量浓度对膜污染阻力的影响显著,AM质量浓度是引发膜污染的重要因素。在AM质量浓度为0.005~0.050 mg/L内,随着AM质量浓度的增加,部分AM附着于膜表面并加剧膜污染,RO膜通量减小,由12.02L/(m2·h)下降至8.18 L/(m2·h),衰减率为31.9%;膜污染阻力增大,由1.96(1012 m-1)增加到3.43(1012m-1),增长率达75%;AM质量浓度对RO脱盐率的影响较小。含有AM的污染膜面表观凹凸感强,膜表面有颗粒物堆积,主要为钙盐结垢,AM对RO膜的污染与化学污染耦合进行,采用质量分数为2%柠檬酸进行化学清洗可有效恢复膜通量。

     

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