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超滤膜处理上向流生物活性炭出水的初步研究
作者:管理员    发布于:2016-04-15 15:56:59    文字:【】【】【

  1试验材料与方法1.1水样2013年6月从某水厂上向流生物活性碳出水取水,水质检测结果如表1所不。

  表1上向流生物活性炭出水和砂滤出水水质指标上向流出水砂滤出水细菌总数(xl03/mL)流式细胞数(xl3/mL)1.2试验装置与仪器所有试验在实验室进行,试验装置包括进水箱、恒定液面管、蠕动泵、压力传感器和记录仪。采用了三种商用中空纤维超滤膜,膜材料分别为PVC和PVDF,膜的性质指标见表2.表2超滤膜性质指标膜种类孔径(pm)外径(mm)膜面积(m2)采集的上向流BAC出水水样贮存在冷库中,试验前在室温下放置12小时使其温度升至室温。分别在10-40LMH条件下,用三种超滤膜同时过滤水样10个小时;在30LMH条件下,同时过滤水样,且每过滤1小时,反冲洗2分钟,反复5个循环。每次试验均使用新膜。

  1030,01,美国)、紫外分光光度计(TU1901,谱析,中国)、浊度仪(2100Q,哈希,美国)、颗粒计数仪(EYETECH,Ankersmid,Netherlands)、流式细胞仪(CellLabQuantaSC,贝克曼,美国)测定,跨膜压差由压力传感器检测并由记录仪记录。

  2实验结果每种超滤膜过滤上向流BAC出水的结果见表3.从表3可以看出,超滤膜可有效去除上向流活性炭出水中的浊度、颗粒物和细菌,且去除效果远好于砂滤。

  表3超滤与砂滤出水水质指标砂滤出水细菌总数(CFU/mL)细菌细胞总数(xl03/mL)为不同超滤膜在10-40LMH不同通量条件下过滤水样过程中的TMP变化结果。

  由可知,对于这3种超滤膜,通量越大,TMP越大,膜污染程度越大,这与报道结果相吻合。相比低通量时,通量大时水中污染物如颗粒物传送到膜上更多,从而TMP越大。

  对于两种PVDF膜,TMP变化及增量几乎相同。在过滤过程中,TMP―直不超过10kPa,TMP增加也不超过5kPa.而对于PVC膜,TMP变化完全不同。首先,每个通量条件下的初始TMP大大高于相同通量条件下的两种PVDF膜。在10LMH时,PVC的TMP增量约为3kPa,2种PVDF膜的TMP几乎没有增量(在较高的通量条件下,PVC膜的TMP增量达1648kPa,而PVDF膜的TMP增量只有不到5kPa((b)-(d)。这是由于PVC的孔径比PVDF孔径大的原因(表1),三种膜的扫面电镜图也说明了这一点。

  对于PVC膜,TMP的变化可以分为两个阶段,在前12小时,TMP增加的比2小时以后要快,似乎膜污染在一定时间会达到平衡。用对数函数来拟合PVC膜的TMP变化曲线,发现PVC膜的TMP变化是时间的对数函数。

  三种膜每次反冲后的初始TMP随反冲次数的变化见。由可知,两种PVDF膜的初始TMP保持相对稳定,说明物理反冲洗可以使PVDF膜的TMP保持稳定;其膜污染是物理可逆的;然而,对于PVC膜,初始TMP随着反冲洗次数的增加而上升,说明物理反冲洗不足以使初始TMP保持稳定。

  三种膜的膜污染物理可逆性(30LMH)三种膜滤后和反冲洗后的扫描电镜图为三种膜滤后和反冲洗后的扫描电镜图。从图上可以看出,一方面,PVDF膜在滤后还能观察到少量小孔,而PVC膜几乎看不到,说明PVC膜孔较PVDF膜更容易被覆盖;另一方面给,反冲洗之后,PVDF膜孔数量接近新膜,而PVC膜则少了许多,验证了PVDF膜污染是物理可逆的。

  3结论处理效果表明,较砂滤处理,超滤可更好地去除颗粒物、浊度和细菌。PVC膜的TMP及增量比PVDF膜高很多,TMP随时间呈对数增加;PVDF膜污染是物理可逆的。

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