絮体表面形态对膜污染预测的影响

作者：方乘; 杨盛; 吴云^*; 张宏伟; 王捷; 王鲁天; 郝松泽

来源：化工学报, 2020, 71(02): 715-723.

• 界面相互作用
• 絮体
• XDLVO理论
• 膜污染
• 粗糙表面

现有对混凝-膜过滤过程中膜污染的预测分析,一般采用XDLVO理论对光滑界面的作用能进行计算,但混凝絮体表面形态会对预测结果产生较大的影响。利用正弦波球体模型对粗糙腐殖酸(HA)絮体表面进行模拟,并通过表面元素积分法(SEI)结合XDLVO理论与复合辛普森规则,对不同粗糙程度的混凝絮体与聚偏氟乙烯(PVDF)膜的界面作用能进行量化模拟;并将结果与传统XDLVO理论模拟的光滑界面作用能进行了比较。实验结果表明,该模型适用于混凝-膜过滤体系中絮体界面作用能的模拟,同时在模拟过程中,由于粗糙度的不同会导致界面作用能在数值上存在1～2个数量级的差异;并且粗糙的絮体较完全光滑的絮体与膜污染趋势的拟合程度更高,即引入絮体表面形态对利用絮体与膜界面间相互作用能表征膜污染趋势的置信度更高。

• 单位
  天津工业大学; 环境科学与工程学院