XDLVO理论解析有机物在膜蒸馏过程中的膜污染行为机制

摘要

采用XDLVO(Extended Derjagu-Landau-Verwey-Overbeek)理论对商用微孔疏水膜(PVDF膜)与自制超疏水膜(SH-PVDF膜)在膜蒸馏(MD)处理高盐有机(腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA))废水过程中的膜污染行为机制进行定量解析,评价不同界面相互作用能(范德华(LW)作用能、静电(EL)作用能、路易斯酸碱(AB)作用能)对膜污染的影响程度,并采用气隙式膜蒸馏(AGMD)进行对比验证.结果表明:LW与EL作用能为正值,AB作用能为负值且在几种作用能中起主导作用、导致总界面相互作用能为负值,污染物与膜界面间表现为吸引作用,说明所考察的几种有机物都会对2种膜材料产生一定程度的污染;膜的受污染程度与膜和污染物的极性性质有关;对于同一种污染物,PVDF膜更容易受到污染;对于同一种膜而言,HA比SA更容易造成膜污染;另外,Ca^(2+)的加入会加重膜污染.AGMD运行实验与计算结果一致,表明XDLVO理论对于有机物在膜蒸馏过程中的膜污染行为解析具有指导意义.