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膜蒸馏具有操作压力、温度以及运行成本较低等优点,因此在水处理方面有广泛的应用前景。但是膜蒸馏过程中的膜润湿和膜污染现象仍然是阻碍其工业化应用的主要问题。表面活性剂作为一种能显著降低溶液表面张力、改变进料液性质的物质,其对膜蒸馏造成的影响值得研究。本文研究了在直接接触式膜蒸馏过程中不同类型表面活性剂对不同商业微孔疏水膜造成的影响。选用了三种常见的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS,阴离子型表面活性剂)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC,阳离子型表面活性剂)、月桂醇聚氧乙烯醚(LEO,非离子型表面活性剂,其中环氧乙烯的聚合度为23)和三种疏水微孔膜聚偏氟乙烯(PVDF)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜以及一种双疏(疏水疏低表面能)膜进行了脱盐、膜蒸馏、红外表征及吸附量测定等一系列试验,研究结果表明:(1)表面活性剂的加入会促进膜蒸馏过程中润湿现象的发生,而三种膜中双疏膜的抗润湿性能最佳,在实验所用的不同表面活性剂及不同浓度下,均没有明显润湿现象的发生。PVDF膜抗润湿性能最差,三种类型表面活性剂浓度等于或高于临界胶束浓度以后均发生严重的膜润湿现象,其中处理含有LEO的进料液时在其含量很低时即已发生严重润湿。PTFE膜抗润湿性能居中,处理LEO溶液及低浓度SDS溶液时,在膜蒸馏过程中均有稳定的表现,但SDS浓度继续升高时,有膜孔润湿的现象发生,而处理DTAC溶液时则相反,低浓度时润湿现象反而较高浓度时明显。(2)当大量反离子存在于进料液中时,反离子与离子型表面活性剂的聚集降低了膜的润湿程度但其在膜表面的沉积造成了严重的膜污染。使用XDLVO理论对污染物与膜表面界面相互作用自由能进行计算,结果表明Ca2+/SDS与PVDF膜之间的吸引力最大、PTFE膜其次、双疏膜最小,随着污染物向着膜表面靠近总的界面相互作用能产生的能垒则PTFE最小、PVDF其次、双疏膜最大;而CrO42-/DTAC则仍然与PVDF膜之间吸引力最大,由于PTFE膜荷负电不及双疏膜高,所以CrO42-/DTAC与双疏膜间的吸引力比PTFE膜高,而能垒由大到小依次为双疏膜、PTFE膜和PVDF膜。这一结果与膜蒸馏过程中通量变化情况相符。