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纳滤膜去除水中内分泌干扰物双酚A的研究

胡锦英  
【摘要】:环境内分泌干扰物通过干扰正常激素的功能,可以引起个体或人群未受损伤的有机体内分泌紊乱。双酚A属于环境内分泌干扰物的一种,会导致内分泌失调,影响和威胁着胎儿和儿童的健康。常规的水处理技术虽然能够有效地降低水的硬度和浑浊度,但是对于环境中的内分泌干扰物等有害物质却不能有效去除。因此,采用有效可行的办法去除饮用水的内分泌干扰物就显得非常重要。 纳滤膜具有分离效果好、操作压力低、有效去除有机污染物等优点。因此,纳滤膜在饮用水处理方面具有广泛的应用前景。 本文选双酚A作为研究对象,探索了操作时间、操作压力、浓度、pH值、离子强度对纳滤膜去除水中双酚A性能的影响。结果表明: (1)随着操作时间的增加,膜被挤压的越紧密,膜的表观孔径变小,截留率有所增加,膜通量呈现出下降的趋势。 (2)随着操作压力的上升,膜通量也随之增大。但双酚A的截留率变化不大。压力增加致使膜体两侧的压差增大,导致驱动力增大,从而使膜通量增大。 (3)双酚A浓度与纳滤膜的截留率成正比,与膜通量成反比。一方面溶质的增加导致纳滤膜表观孔径变小,使其截留率增大。另一方面,溶液浓度增大,导致被截留的物质增加,使膜表观孔径缩小,从而降低了膜的渗透通量。 (4)随着溶液pH值增大,截留率上升,膜通量也增大。pH9.8时,双酚A离解成带负电荷的BPA离子,与纳滤膜表面变为负值的ζ电位加强了静电排斥作用,因而增大了截留率。但是膜通量随着pH值的增加略有增大,这是因为pH值的增大会使双酚A离子化,与水的氢键结合能力减小,会有更多的水分子自由穿过纳滤膜,所以膜通量也增大。 (5)离子强度对纳滤膜去除双酚A的影响主要与溶液中阴离子和阳离子的种类有关,同时膜对离子的截留率也强烈影响纳滤膜的性能。 本文以纳滤去除水中微污染物双酚A为研究过程,深入探讨了操作条件和溶液性质对纳滤膜性能的影响,并分析了膜与污染物分子间的相互作用对膜截留性能的影响,研究结果对深入理解纳滤膜截留机理,推广纳滤膜在水中微污染处理中的应用具有指导意义。


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