
反滲透(RO)方法已被用于分離IHSS分發(fā)的天然有機質(zhì)(NOM)參考樣品。Serkiz 和 Perdue(1990)以及 Sun 等(1995)對該方法進(jìn)行了詳細(xì)描述。
反滲透將由水和水溶質(zhì)組成的進(jìn)料溶液分離為滲透溶液(相對純凈的水)和保留溶液(溶質(zhì)濃度略高于進(jìn)料溶液)。下面給出了利用反滲透劑從進(jìn)料溶液中濃縮溶質(zhì)的通用示意圖。

樣品儲層最初填充進(jìn)料溶液,該溶液通過預(yù)過濾源水通過一個或多個過濾器產(chǎn)生,其中最細(xì)的過濾器孔徑名義大小為0.45微米或更小。當(dāng)供料溶液泵送至RO系統(tǒng)時,保留液會返回樣品儲液,滲透溶液則被丟棄。為了保持樣品儲液的恒定,會連續(xù)或間斷地添加更多進(jìn)料溶液。
隨著更多進(jìn)料溶液的處理,RO膜良好排斥的所有溶質(zhì)在樣品儲液中逐漸增加。為避免多價陽離子如Ca(II)、Al(III)和Fe(III)的積累,避免碳酸鈣、氫氧化鐵等沉淀導(dǎo)致RO膜結(jié)垢,進(jìn)料溶液通常通過陽離子交換樹脂,形式為氫或鈉。使用氫作為可交換陽離子,使pH在樣品處理過程中逐漸下降,進(jìn)一步防止無機沉淀的形成,同時也有助于去除HCO+++3–作為指揮官2(g)。潛在的負(fù)面影響包括降低溶解性有機酸的沉淀和低分子量有機酸的流失。
該過程持續(xù)進(jìn)行,直到處理出足夠量的進(jìn)料溶液,此時從樣品儲液槽、反滲透系統(tǒng)等中提取出濃縮且部分脫鹽的NOM。經(jīng)過實驗室進(jìn)一步脫鹽后,大多數(shù)通過該方法濃縮的樣品可以進(jìn)行冷凍干燥。含有高濃度硫酸鹽的樣品應(yīng)在凍干前調(diào)整至中性pH,以避免在凍干過程中發(fā)生NOM與濃硫酸之間的反應(yīng)。
用于分離NOM參考樣品的反滲透系統(tǒng)由RealSoft公司制造,通常能以4-5升/分鐘的速度處理過濾進(jìn)料溶液,同時實現(xiàn)90%的溶解有機碳(DOC)回收率。為了將這些數(shù)據(jù)放在實際操作中,使用RO法處理1000升DOC濃度為5 mg/L的過濾淡水,可在約四小時內(nèi)獲得4500 mg DOC(約9000 mg NOM)。
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