摘要：實驗旨在研究鹽類對模擬胞外聚合物（EPS）溶液在超濾和微濾過程中膜污染影響，通過添加與無添加鹽類的模擬溶液的比較，研究鹽類對EPS膜過濾在死端過濾過程的影響。實驗考察了不同模擬溶液的膜通量衰減情況和濾餅比阻，并利用Hermia模型對實驗數據進行擬合分析驗證膜污染機理。實驗結果表明，在超濾過程中，Ca2+和Al3+能在一定程度上提高膜通量，降低濾餅比阻，延緩膜污染；在微濾過程中，兩者的添加反而降低了初始通量，添加Ca2+后濾餅比阻值反而有所增大；Na+對超/微濾過程影響很小。通過Hermia模型擬合分析發現，在超濾過程中，添加鹽和無添加的溶液均以濾餅堵塞機理為主，而在微濾過程中則是以中間堵塞和濾餅堵塞機理為主。

在污水生物處理過程中，微生物會產生一種被稱為EPS的代謝產物，主要成分是一些高分子聚合物，如多糖、蛋白質、腐植酸、核酸等。它對生物膜結構的穩定性具有重要作用，同時也被廣泛證明是造成膜污染的首要污染物。例如，胞外聚合物中的多糖帶負電荷，有極度多樣化的特性，含有多種功能團，如羧基、羥基和磷酸基，這些基團對不同類型離子表現出強烈的親和性。在真實廢水處理中通常都含有大量的鹽類離子，如Na+，Ca2+，Fe2+，Al3+等。有研究者發現可溶性有機物中的多糖有可能比蛋白質、腐植酸更易產生膜污染。

關于膜污染的研究是當前水處理技術的研究熱點之一，在膜污染的機理研究中，研究者會利用海藻酸鈉(多糖)，牛血清蛋白(蛋白質)、腐植酸或上述的混合液模擬EPS來研究膜污染。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

在利用膜技術處理某些工業廢水的應用中，鹽類離子一旦較高，在膜過濾過程中，尤其是在濃差極化層中，將會與EPS產生協同效應，加劇膜污染。眾多研究表明，鹽類離子的加入能夠影響EPS的結構，從而影響膜的過濾效果和污染程度。目前，關于海藻酸鈉，蛋白質，腐殖酸等共混的EPS模擬物質與鹽類共混的膜污染機理研究還較少，因此，本實驗從膜污染機理的角度出發，擬采用多糖，蛋白質，腐殖酸共混模擬EPS溶液并與典型鹽類(NaCl、CaCl2、AlCl3)共混，在死端過濾方式下，考察共混體系的膜污染的現象，并且研究了模擬EPS溶液和不同濃度鹽類離子共混對膜污染產生的影響，探討污染模型和機理。

1材料與方法

1.1實驗材料與分析設備

超濾膜(聚醚砜(PES)膜，US)表面改性，截留分子量為10000。

微濾膜(聚醚砜(PES)膜，US)，膜孔徑0.4μm。

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