改性聚偏氟乙烯超濾膜抗污染性能研究.pdf

1、膜污染是限制膜技術(shù)在給水處理中廣泛應(yīng)用的瓶頸之一。近年來，很多研究表明天然有機(jī)物的親疏水性和分子量分布對膜污染影響重大。本文針對天然有機(jī)物特性對膜污染的影響進(jìn)行了研究。
　　將地表原水中的天然有機(jī)物進(jìn)行樹脂分離，得到強疏水性、弱疏水性和親水性有機(jī)物組分。發(fā)現(xiàn)各組分比例分別為55.46％、23.62%和23%，前兩種組分分子量主要分布在0.5～3 kDa，后一種組分分子量主要分布在3~100 kDa。膜過濾三種組分有機(jī)物試驗表明，強

2、疏水性有機(jī)物，弱疏水性有機(jī)物，親水性有機(jī)物對膜污染的程度依次減弱。過濾60 min后原膜比通量分別為60.6%、70.8%和82.0%，而改性膜比通量為75.1%、77.6%和86.0%。原膜對三種組分的DOC截留率依次為15.8%、10.5%和5.2%，改性膜為28.6%、11%和16.3%，說明膜對有機(jī)物的截留率與膜通量下降程度沒有正相關(guān)性，同時改性膜對三種有機(jī)組分的去除率高于原膜，但其通量下降率卻小于原膜，說明改性膜親水性的提高有

3、利于膜的水處理能力及抗污染性能的增強。進(jìn)一步采用腐殖酸、富里酸、牛血清蛋白和聚乙二醇作為天然有機(jī)物的模型物質(zhì)進(jìn)行了過濾試驗。結(jié)果表明，有機(jī)物的親疏水性和分子量分布是影響膜污染的主要因素，膜通量恢復(fù)率和膜總污染指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，膜截留率和有機(jī)物的親疏水性及分子量大小密切相關(guān)。
　　通過靜態(tài)試驗研究了膜對腐殖酸的吸附性能。結(jié)果表明，膜吸附量隨著腐殖酸初始濃度、離子強度和溫度增大而增大。膜吸附過程符合 Langmuir等溫模型，吸附等溫線方

4、程為 q=18.622·0.047C/(1+0.047C)。吸附過程熱力學(xué)計算表明，膜吸附腐殖酸是增熵自發(fā)過程。膜吸附過程動力學(xué)研究表明，吸附過程可通過顆粒內(nèi)擴(kuò)散動力學(xué)方程較好的描述。
　　對膜過濾地表原水進(jìn)行了研究。在試驗條件下，得出膜通量和水中溶解性有機(jī)碳含量之間的關(guān)系為 J=J0t-0.0152exp(0.3735(DOC))。改性膜對濁度和UV254的去除效果均優(yōu)于原膜。最后，采用水力反沖洗、乙醇、鹽酸及氫氧化鈉溶液對地表