陽離子對於薄膜有機積垢之影響

Abstract

天然有機物 (Natural organic matters，NOMs) 泛指自然界中天然存在之有機物，主要來自於動、植物腐化分解所衍生的錯合物；利用傳統混凝沈澱之淨水程序無法有效去除，因此近年來國內外開始採用薄膜程序去除水中之NOMs，然薄膜之發展受限於NOMs容易沈積在薄膜表面，造成薄膜通量衰減、去除率下降並簡短薄膜壽命，因此期望能藉由薄膜積垢試驗得知NOMs積垢現象，以利後續之前處理。 本研究中採用商用腐植酸及天然原水兩種NOMs進行實驗，調整人工配置腐植酸溶液之pH值並添加不同價數之陽離子，觀察薄膜通量在不同pH值及陽離子存在下之通量衰減情況。天然原水則先以 RO濃縮，再以樹脂進行親疏水性分離，進一步比較不同親疏水性與陽離子作用後對薄膜通量之影響。 於研究結果中發現，人工配置腐植酸溶液在未添加陽離子及添加鉀離子後，於pH值4時因為靜電排斥力弱因此最容易發生通量衰減，添加鈣離子後通量衰減程度會隨 pH值上升而下降；此外，添加鉀離子改變NOM結構後會使通量衰減的情形下降，添加鈣離子則在NOM及薄膜間形成架橋作用，故通量衰減較其他兩者明顯。 親疏水性水樣方面，親水性NOM較疏水性NOM容易造成通量下降，且親水性NOM因為帶有較多羧酸類官能基，故較易與鈣離子形成架橋作用，因而通量衰減的情形較為嚴重。