納濾膜水處理過程中膜污染分析及膜過濾特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著水資源日益短缺和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)格,飲用水的深度處理與污水回用處理等研究越加迫切,膜技術(shù)由于較少能耗、處理后出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),倍受關(guān)注。
   但膜污染會引起通量下降或膜壓差上升,導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用和制水成本增加,限制了膜技術(shù)的推廣。膜特征、溶質(zhì)特征、溶液物化特性、操作條件及膜一溶質(zhì)一溶劑之間相互作用都會降低膜過濾分離性能,引起膜污染。其中有機(jī)物的相對分子質(zhì)量分布和親疏水性也是引起膜污染的重要因素。為了更好的減少膜污染、降低運(yùn)行

2、成本,研究有機(jī)物的相對分子質(zhì)量分布和親疏水性對納濾膜性能的影響是非常重要的。
   本試驗(yàn)分別以腐殖酸配水、二級處理水為原水,進(jìn)行納濾膜過濾試驗(yàn),研究溶解性有機(jī)物的分子量分布、有機(jī)物親疏水性質(zhì)對納濾膜過濾過程中膜透水通量、膜截留性能、膜表面阻力變化的影響。分別考察連續(xù)長時間運(yùn)行32h和54h水處理過程中,納濾膜水處理過程中的膜污染特征試驗(yàn)結(jié)果表明:
   1)使用分子量分級膜和XAD一8樹脂對城市污水廠二級出水的溶解性有

3、機(jī)物分子量分布和親疏水性有機(jī)物分子量分布進(jìn)行測定,其中分子量數(shù)萬的高分子有機(jī)物所占比例較小,分子量小于ZkDa的低分子有機(jī)物所占比例較大,約占總含量的45.6%;二級出水溶解性有機(jī)物中疏水性有機(jī)物含量較大,親水性有機(jī)物含量較小,且大部分的親水、疏水有機(jī)物均以小分子形態(tài)存在。
   2)用不同分子量分布的原水進(jìn)行納濾膜透水試驗(yàn),結(jié)果表明分子量分布不同會影響膜的透水通量衰減程度和截留率的大小。分子量小于ZkDa的低分子有機(jī)物的膜通量

4、衰減最大,分子量小于1ookDa的有機(jī)物截留率最大。試驗(yàn)結(jié)果表明,納濾膜的截留和透水能力不僅僅依據(jù)有機(jī)物分子量大小,還和有機(jī)物的性質(zhì),膜面性質(zhì)等很多因素有關(guān)的。
   3)采用分子量相同,親疏水性不同的原水進(jìn)行透水試驗(yàn),并對膜污染阻力進(jìn)行分析,結(jié)果表明親水性物質(zhì)幾乎不引起膜通量下降和膜面的污染,而疏水性物質(zhì)是引起膜通量下降和膜表面阻力的主要因素。疏水性有機(jī)物比親水性有機(jī)物更易沉積在膜表面形成凝膠層、吸附層等附著層,引起膜通量和截

5、留率變化。分子量分布小于ZkDa區(qū)間和小于50kDa區(qū)間內(nèi)的親水性有機(jī)物的截留率比小于lookDa區(qū)間內(nèi)的親水性有機(jī)物的截留率還大,可見影響納濾膜截留與膜面污染不僅與分子量分布有關(guān),也和有機(jī)物的親疏水性質(zhì)密切相關(guān)。
   4)對比運(yùn)行32h和運(yùn)行54h后膜通量變化、膜截留率變化、膜表面各阻力所占比例變化可知膜過濾初期,溶解性有機(jī)物在膜表面被截留,迅速形成濃差極化阻力,隨之膜透水通量大幅度下降,膜截留率和膜表面阻力大幅度上升,隨著

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