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不同预处理对超滤膜去除有机物效果的影响
作者:管理员    发布于:2016-03-17 11:31:13    文字:【】【】【

  水质指标浊度/NTU大值小值平均值基金项目:国家“八六三”计划资助项目(2004AA601020);北京市属市管高校人才强教计划资助项目(05004014200607)。:李星(1963-),男,河南堰师人,教授,博士生导师。

  1.2试验方法工艺流程见。主要装置为中空纤维超滤膜、砂滤器、纤维过滤器,其中,中空纤维膜膜面积为48m2,膜材质为聚氯乙烯(PVC合金),滤芯长度为1.2mm,滤芯直径为25cm,截留分子量为8万Datlon,高进水压力0.5MPa,膜内外高压差为0.2MPa,适用温度在0~40X:,pH值为2~13;设计通量为60~160L/(m2h)。砂滤柱外径为75cm,高为195cm,填料为均质石英砂,运行方式为上进下出。纤维过滤器型号为GXT40.120,直径为DN400,设计压力为0.6MPa. 2实验结果与分析2.1砂滤预处理对超滤膜去除水中有机物的彩响和分别为从9月初开始的d内直接膜滤工艺和砂滤-膜滤工艺对A254和DOC的去除效果。可以看出,试验初期,原水水温、浊度较高,有机物含量较大,此时膜尚未被污染,膜处理效果较好,直接膜滤工艺和砂滤-膜滤工艺对A254的去除率7分别为38.4和54,7doc分别为29.4和45.5;随着工艺的运行,膜污染逐渐加重,同时季节的变换导致原水水温、浊度及有机物含量逐渐降低,系统对有机物的去除效果亦下降,砂滤-膜滤工艺的下降趋势比直接膜滤缓慢,运行到第90d,直接膜滤工艺和砂滤-膜滤工艺对A254的去除率7分别降到7.4和13.2,Vdoc分别降到13.2和18.2.但由于砂滤预处理去除了部分胶体颗粒和大分子溶质,有效截留了大分子有机物,降低了膜污染,在整个运行期间,砂滤-膜滤工艺对A254和DOC的去除效果均好于直接膜滤工艺,分别提高约16个和17个百分点。

  2.2纤维过滤预处理对超滤膜去除水中有机物的彩响和为同期运行的纤维过滤-膜滤工艺对A254和DOC的去除效果与直接膜滤工艺的比较,可以看出,二者对有机物的去除效果均随着原水中有机物质量浓度的增加而提高,随着原水中有机物质量浓度的减少以及运行时间延长导致膜污染的加剧,二者对A254和DOC的去除效果均降低,大部分运行期间,纤维过滤-膜滤工艺对A254和DOC的去除效果好于直接膜滤工艺,对A254和DOC的平均去除率1比同期直接膜滤分别提高约7个和14个百分点。但纤维过滤-膜滤工艺对有机物的去除效果不稳定,这可能是因为,在运行初期,原水的浊度较高,而纤维过滤器降低高浊度水浊度的效果较差,使溶解性有机物吸附在颗粒物上进入超滤膜,影响了纤维过滤器对有机物的去除效果。当原水中A254 <0.2crrT1,oODOCKZ.Omg/L时,二者对有机物的去除都不够理想。

  2.3混凝-砂滤-膜滤工艺对有机物的去除本试验中使用的混凝剂为聚合氯化铝PAC,采用计量泵在原水进入水箱前将药液注入管道,然后在水箱中使用电动搅拌机搅拌,使药剂与原水充分混合。试验期间水温约为6t:,浊度38~50NTU,原水中A254为从及可以看出,在混凝剂投量范围内,混凝-砂滤-膜滤工艺对A254的去除效果随着混凝剂投量的提高,对DOC的去除效果呈现先提高而后降低的趋势,存在佳投量,但对二者的去除效果受原水中有机物质量浓度变化的影响不大,由此可见,在砂滤-膜滤工艺前增加混凝单元,改善了砂滤-膜滤工艺在原水有机物质量浓度较低时对有机物去除效率低的不足,有效地提高了超滤膜去除有机物的效果。这一方面是因为加入混凝剂后形成的絮体易于被砂滤滤料吸附、形成蓬松的过滤层,更好地吸附截留溶解性有机物;另一方面进入超滤膜的浊质和有机物质量浓度降低可减轻对膜孔的堵塞以及有机物对膜的污染。

  由试验结果还可以看出,混凝-砂滤-膜滤工艺去除有机物的效果明显好于直接膜滤工艺,对a254和DOC的平均去除率7比同期直接膜滤分别提高约23个和27个百分点,可见采用混凝-砂滤作为超滤膜工艺的预处理单元对提高膜处理效率、防止膜污染是非常有效的。

  2.4混凝-纤维过滤-膜滤工艺对有机物的去除在纤维过滤-膜滤工艺之前、增加混凝单元之后,A254及DOC的去除效果见、。可以看出,混凝-纤维过滤-膜滤工艺对A254和DOC的去除效果均好于直接膜滤,对A254和DOC的平均去除率比同期直接膜滤分别提高约14个和19个百分点,随着混凝剂投量的增加,A254的去除效果有一定幅度提高,但提篼幅度不大;对DOC去除效果没有体现出明显的变化规律,可能是由于混凝过程中形成的絮凝体会吸附一些溶解性物质,在沉淀过程中得以去除,提篼了纤维过滤对溶解性有机物的去除;但是,随着水温的降低以及混凝剂投量的增加,过量混凝剂改变了絮凝体表面的电性,不利于纤维束对进水中铟粒物及有机物的拦截和惯性碰撞,导致对有机物去除效果的下降。

  3结论本文考察了不同预处理工艺对超滤膜去除有机物效果的影响,结果表明:几种预处理工艺均可明显提高超滤膜去除有机物效果,与直接膜滤相比,采用砂滤、纤维过滤、混凝-砂滤以及混凝-纤维过滤预处理,可使超滤膜出水的A254去除率平均提篼16、7、23及14个百分点,对DOC的去除率平均提高17、14、27及19个百分点。

  混凝-砂滤-膜滤工艺对有机物的去除在效果和稳定性方面都优于其他几种工艺,采用混凝-砂滤作为超滤膜工艺的预处理单元对提高膜处理效率、防止膜污染是非常有效的。

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