饮用水中内分泌干扰物的纳滤截留效能及界面过程研究

饮用水中内分泌干扰物（EDCs）的安全、高效去除是目前环境领域研究与纳滤工程应用关注的重点，但目前研究工作主要集中在纳滤膜的宏观分离效果上，缺少从微观、动力学角度出发，认识掌握分离过程中膜界面的传质行为、膜表面流动状态的直观描述。本项目在系统探讨纳滤膜分离EDCs宏观效能的基础上，建立、开发实时在线的纳滤膜界面粒子图像测速技术（PIV）观测系统，从微观、动力学角度出发，研究纳滤膜分离过程中的膜界面流体的流动特性，污染物在膜表面的吸附、沉积、迁移过程，膜污染的动力学形成机制与在线膜清洗技术等。阐明EDCs-其他共存离子、EDCs-膜之间的界面反应机制，优化EDCs纳滤膜分离过程的工艺参数。本项目研究对建立安全高效的饮用水中EDCs纳滤去除技术、促进纳滤膜工业化应用等都具有十分重要的科学与社会意义。

饮用水中内分泌干扰物（EDCs）的安全、高效去除是目前环境领域研究与膜分离过程关注的重点，本项目采用纳滤膜分离技术开展饮用水中内分泌干扰物（EDCs）的去除研究，系统深入地研究了不同进水水质、纳滤不同操作条件等因素对EDCs的去除效果和膜污染的影响。筛选出适宜用于饮用水中EDCs去除的有效纳滤膜是NF270。研究考察了pH值、EDCs初始浓度和操作压力等不同操作条件下纳滤膜对EDCs的截留率及膜通量的变化，分析了影响截留效率的因素并探讨了截留机理，结果表明随着操作压力的升高，膜通量增大，EDCs的截留率随着pH值和EDCs初始浓度的升高而升高，纳滤膜对EDCs的去除机理主要是筛分作用和电荷作用。考察了钠离子、钙离子等不同金属离子对EDCs的截留效果，结果表明，EDCs的截留率随着腐殖酸浓度、pH值和Ca2+浓度的升高而升高。通过在线PIV实验得出随着有机物组成中褐藻酸比例的增加，随运行时间的延长，膜表面的低速区域扩张速度增加，且膜附近的紊流度急剧的升高，与膜污染有了较好的关联。本项目研究对建立安全高效的饮用水中EDCs纳滤去除技术、促进纳滤膜在水处理中应用等都具有十分重要的科学与社会意义。