Анализът на дървото на решенията помага да се разкрие виновната част от NOM.
Фигура 1: Дърво на решения за идентифициране на замърсявания на мембрани с ниско{1}}налягане
В предишната публикация, за да разберете каква част от естествената органична материя (NOM) е отговорна за замърсяването на мембраната при ниско{0}}налягане. От множество изследователски статии, всяка от които разглежда потенциала за замърсяване на мембраната само на една или две от многото характеристики на NOM наведнъж, решение да се съберат възможно най-много от констатациите в анализ на дървото на решенията, за да се види дали може да се събере последователна тенденция. Ако е така, това дърво на решенията може да се използва като ръководство за определяне на изискванията за предварителна обработка за мембрани с ниско-налягане. Пропуските в дървото на решенията биха могли да помогнат за насочване къде са необходими допълнителни изследвания.
При разработването на дървото на решенията четири много добри документа, които колективно оценяват въздействието на широк спектър от характеристики на NOM и мембрани, се използват за съставяне на Фигура 1.
Изводите
От дървото на решенията е доста ясно, че NOM, отговорен за замърсяването на мембрани с ниско{0}}налягане, идва от фракцията с високо молекулно тегло. В рамките на тази фракция именно хидрофилният материал, състоящ се от въглехидрати (полизахариди и протеини) и колоиди, причинява замърсяването на мембраната. Докато четирите изследователски проекта не разглеждат един и същ набор от характеристики на NOM (Howe разглежда само размера, Yamamura разглежда функционалността и таксата, докато Lee и Humbert разглеждат размера и функционалността), когато се начертават върху дървото на решенията, може да се види, че резултатите от изследването за всеки параметър са последователни.
Предположението на Хоу, че замърсяванията с NOM, отстранени чрез коагулация, са по-хидрофобни и киселинни, противоречи на резултатите от другите изследвания, но неговите открития, че колоидният материал с голямо молекулно тегло (MWt) е отговорен за замърсяването, е в съответствие с другите изследвания. Хау и Лий също откриха, че размерът на порите е важен, когато замърсяването на микрофилтрационните (MF) мембрани е по-вероятно да възникне чрез запушване на порите, което е по-трудно да се обърне, в сравнение с ултрафилтрационното (UF) замърсяване, което се получава чрез образуване на гел слой (UF порите са с порядък по-малки от MF порите). Повечето от изследванията стигат до заключението, че отрицателно заредените хумини не са основен замърсяващ мембрана, вероятно поради електростатично отблъскване с мембранните материали, които също са отрицателно заредени.
В допълнение към въздействието на NOM фракциите, Yamamura установи, че специфични мембранни материали могат да повлияят на степента на замърсяване, където по-голямата електроотрицателност на мембраните води до по-силно водородно свързване на хидрофилния NOM в сравнение с мембраните с по-ниска електроотрицателност.
След събирането на това дърво на решенията, мистерията каква част от NOM е отговорна за замърсяването на мембраната при ниско{0}}налягане започва да се разплита.
Референции
1. Хау, К.; Кларк, М; „Ефект на коагулационната предварителна обработка върху ефективността на мембраната“, Journal AWWA, април 2006 г.
2. Лий, Н; Ейми, G; Croue, J; Buisson, H; „Идентифициране и разбиране на замърсяването при филтриране на мембрана с ниско{1}}налягане (MF/UF) от естествена органична материя (NOM)“, Water Research 38 (2004), 4511-4523.
3. Хъмбърт, Х; Gallard, H; Жакме, V; Croue, J; „Комбинация от коагулация и йонен обмен за намаляване на UF замърсяващите свойства на повърхностни води с високо съдържание на DOC“, Water Research 41(2007) 3803-3811.
4. Ямамура, H; Кимура, К; Окаджима, Т; Токумото, H; Watanabe, Y; „Афинитет на функционални групи за мембранни повърхности: Последици за физически необратимо замърсяване“, Наука за околната среда и технологии, том. 42, №. 14, 2008 г.
