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膜污染现象一直是限制膜过滤技术广泛应用的主要因素。膜污染现象十分复杂,受多种因素的影响,尤其是当两种污染物共存时,膜污染机理变得更加复杂难懂。本研究运用 extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek(xDLVO)理论定量解析不同溶液环境下腐殖酸和蛋白质混合物微滤膜污染机理,通过将不同膜污染阶段中混合物的微滤膜污染趋势与界面作用能进行线性拟合,分析界面相互作用与膜污染趋势之间的定量关系,探究xDLVO理论在评价腐殖酸和蛋白质混合物微滤膜污染机理中的适用性,进一步分析界面相互作用控制微滤膜污染的主要机制,为实际膜工艺运行中优化操作条件以减缓膜污染提供理论支持。研究结果表明,腐殖酸(HA)与牛血清白蛋白(BSA)混合物微滤膜污染随溶液pH的变化趋势是pH3>pH4.7>pH7>pH9,与单一 HA膜污染随pH的变化趋势一致。除了 HA在混合物中比例较高的原因,还有可能是由于HA与BSA的相互作用,使HA粘附在BSA分子周围,屏蔽了溶液pH对BSA的影响。HA-BSA混合物的疏水性质证实了这一推论。在0.158 nm<d<3 nm的微距范围内,极性(AB)界面相互作用在污染物-膜和污染物-污染物之间的总界面相互作用中均占主控地位。当d<0.158nm时,AB和范德华(LW)界面相互作用共同主导膜污染。相比于另外两种界面相互作用,静电(EL)界面相互作用对总界面相互作用的贡献可以忽略。随着溶液pH的减小、离子强度的升高和Ca2+的加入,污染物-膜和污染物-污染物之间的总界面作用能逐渐降低,HA-BSA混合物的膜污染趋势逐渐增大。膜污染初期和后期阶段的界面作用能与对应的膜污染趋势之间良好的负线性相关性说明xDLVO理论可以用来评价不同溶液环境下HA-BSA混合物微滤膜污染机理。在膜污染初期阶段,界面作用能控制膜污染趋势的主要方式是改变污染层结构的致密性,一方面可能是因为初期膜污染发生在膜孔内部,膜孔的堵塞对相对通量会产生较大的影响,从而影响污染层单位阻力;另一方面可能是由于初期阶段界面作用能在排斥力和吸引力之间的转变,使得污染物与膜之间的距离变化明显,改变了污染层结构的紧密程度,进而改变了膜污染趋势。在微滤膜污染后期阶段,界面作用能控制膜污染趋势的主要方式是改变污染物的沉积量,一方面是由于后期阶段的膜污染主要发生在膜表面上,污染物的到来只是单纯的质量累积,对污染层的阻力影响不大,后期阶段中相对通量的逐渐稳定也反映出了这一点;另一方面可能是由于后期阶段单纯的界面吸引力变化对污染层结构的致密性影响不大,而只是提高了污染物在膜上的吸附倾向性。界面作用能与膜污染趋势线性拟合的截距、拟合斜率和相关系数均能反映出非界面作用因素对膜污染趋势的影响。后期阶段线性拟合中更小的截距、更低的拟合斜率和更大的相关系数均说明非界面作用因素在后期阶段对膜污染趋势的影响比初期阶段要小。膜污染初期和后期的非界面作用因素的差异主要体现在污染位点和出水通量上。初期膜污染主要发生在膜孔内,而后期膜污染发生在膜表面上;初期的出水通量也明显高于后期。这表明xDLVO理论更适用于评价污染发生在膜表面、出水通量较低时的膜污染机理。