慧聰水(shuǐ)工(gōng)業(yè)網6月(yuè)21日(rì)訊：資源回收是(shì)未來(lái)污水(shuǐ)處理(lǐ)技(jì)術(shù)的(de)♣發展方向。藻酸鹽是(shì)高(gāo)附加值的(de)生(shēng)物(wù)聚合物(wù)，因其凝膠強度高(gāo)、增稠性好(hǎo )、保水(shuǐ)能(néng)力強、有(yǒu)生(shēng)物(wù)相(xiàng)容性等特點，作(zuò)為(wèi)增稠劑、乳化(huà)劑、穩定→劑、黏合劑、上(shàng)漿劑等物(wù)質的(de)生(shēng)産原料，被廣泛應用(yòng)于食品、醫(yī)藥、紡織、印染、造紙(zhǐ)、日(rì)用(yòng)化(huà)工(gōλng)等行(xíng)業(yè)。研究人(rén)員(yuán)在研發污水(shuǐ)處理(lǐ)技(↕jì)術(shù)過程中，發現(xiàn)好(hǎo)氧顆粒污泥(AGS)成粒過程以及成熟過程始終含有(yǒu)較高(gāo)含量的(de)藻酸<鹽，最高(gāo)可(kě)達污泥幹重的(de)25%，然而，回收的(de)藻酸鹽溶液含水(shuǐ)率高(gāo)達99.8%。因此，脫水(shuǐ)、濃縮是♠(shì)從(cóng)AGS回收藻酸鹽的(de)主要(yào)瓶頸之一(yī)。

傳統方法通(tōng)過添加乙醇、氯化(huà)鈣、無機(jī)酸和(hé)其他(tā)化(huà)學試劑以沉澱、濃縮水(shuǐ)中♥溶解的(de)藻酸鹽，該方法消耗大(dà)量化(huà)學試劑并帶來(lái)二次污染。正滲透（FO）β是(shì)一(yī)種新型的(de)膜分(fēn)離(lí)技(jì)術(shù)，可(kě)使藻酸鹽回收過程中的(de)工(gōng)藝規模和(hé)操作(zuò)成本大(dà)大(dà)降™低(dī)。然而，驅動溶質反向擴散是(shì)制(zhì)約FO技(jì)術(shù)發展的(de)瓶頸之一(yī)，驅動溶質的✘(de)反向溶質通(tōng)量（RSF）會(huì)降低(dī)FO過程所需驅動力，導緻水(shuǐ)通(tōn¥g)量下(xià)降。同時(shí)，驅動溶質的(de)反向擴散亦會(huì)污染原料液，并增加驅動液的(de)消耗成本。驅動溶質的(de)反向滲透在FO過程中ε無法避免，因此大(dà)量研究緻力于減輕RSF。

有(yǒu)趣的(de)是(shì)，我們發現(xiàn)FO過程中Ca2+的(de)反向滲透對(duì)藻酸鹽濃縮具有(yǒu)促進作(zuò)用(yòng)。驅動液中少(shǎo)量←Ca2+透過FO膜，反向擴散至原料液側，而原料液中待濃縮、回收的(de)藻酸鹽為(wèi)一(yī)種高(gāo)分(fēn)子(zǐ)材料，可(kě)與Ca2+結合形₹成“蛋殼”結構并生(shēng)成海(hǎi)藻酸鈣（Ca-Alg），并注意到(dào)Ca-Alg可(kě)看(kàn)作(zuò)是(shì)一(yī)種新型的(de)×可(kě)回收納米材料，亦是(shì)可(kě)回收的(de)目标産品之一(yī)。

基于此，本研究提出一(yī)種利用(yòng)驅動溶質反向擴散的(de)新型FO濃縮、回收藻酸鹽的(de)方法，其中，驅動溶質的(de)反向擴散不(bù)再是(shì)制(zhì)約F"O發展的(de)瓶頸。本研究可(kě)為(wèi)未來(lái)污水(shuǐ)處理(lǐ)技(jì)術(shù)以及污水(shuǐ)資源化(huà)提供思路(lù)，特别是(shì)↓污水(shuǐ)藻酸鹽的(de)濃縮回收方向，成果于2021年(nián)7月(yuè)發表在《Chemosphere》雜(zá)志(zhì)，相(xiàng)關技(jì)術(shù)已獲國(g↑uó)家(jiā)發明(míng)專利授權（專利号：ZL202010189536.8）。

結語

本研究提出了(le)一(yī)種以鈣鹽為(wèi)驅動劑，FO濃縮回收藻酸鹽的(de)新方法，其中，鈣離(l÷í)子(zǐ)的(de)反向擴散有(yǒu)利于藻酸鹽的(de)回收。料液側FO膜上(shàng)形成的(de)濃縮物(wù)是(shì)藻酸鈉與反向擴散的(de)©鈣離(lí)子(zǐ)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)形成的(de)藻酸鈣，其亦是(shì)一(yī)種可(kě)回收的(de)材料。随CaCl2濃度的(de)增加'，水(shuǐ)通(tōng)量顯著增加；但(dàn)SA濃度對(duì)水(shuǐ)通(tōng)量影(yǐng)響不(bù)大(dà)。待濃縮藻酸鹽濃度一(yī)定時(shí)需要(yào)适©量反向擴散的(de)Ca2+，設計(jì)并制(zhì)作(zuò)新型的(de)FO膜是(shì)未來(lái)研究的(de)重點方向，同時(shí)，還(≤hái)應評估藻酸鈉回收的(de)經濟潛力。

詳情請(qǐng)參閱水(shuǐ)業(yè)碳中和(hé)資訊 曹達啟，郝曉地(dì)等的(de)論文(wén)