基于响应曲面法设计和优化纳滤膜清洗方案研究

摘要

纳滤膜分离工艺是一种高效去除污染物的污水处理工艺,但生产过程中原水中的无机盐等污染物会吸附在膜表面造成膜堵塞,使膜通量和离子分离效率下降,制约了纳滤膜的发展与应用。当前没有统一标准的膜清洗方案,也缺乏较好的设计清洗方案的方法。为此,本研究建立了一种设计纳滤膜清洗方案的新方法,采用响应曲面法,通过四因素三水平的多元化拟合,设计并优化了纳滤膜污染清洗方案,得到膜通量恢复率(F_(R))和无机阴离子分离恢复效率(S_(R))对清洗时间(X_(1))、清洗流速(X_(2))、SDBS溶液的质量分数(X_(3))及pH(X_(4))的多项回归预测模型,获得的最佳操作条件:清洗时间为14.72min,清洗流速为0.59m/s,SDBS溶液的质量分数为3.04%以及pH为9.81。此条件下膜清洗效率理想,膜通量恢复率达到99.5%,无机阴离子分离恢复效率达到98.6%,与模型预测值基本相符。