納濾膜水處理過(guò)程中膜污染分析及膜過(guò)濾特性研究.pdf

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(huì)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(huì)降低膜過(guò)濾分離性能，引起膜污染。其中有機(jī)物的相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量分布和親疏水性對(duì)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(jí)處理水為原水，進(jìn)行納濾膜過(guò)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(duì)納濾膜過(guò)濾過(guò)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行32h和54h水處理過(guò)程中，納濾膜水處理過(guò)程中的膜污染特征試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 1)使用分子量分級(jí)膜和XAD一8樹(shù)脂對(duì)城市污水廠二級(jí)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(cè)定，其中分子量數(shù)萬(wàn)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(jí)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(huì)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(duì)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(jiàn)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(duì)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(guò)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