基于混凝及活性炭吸附為預(yù)處理的超濾膜污染研究.pdf

1、超濾作為一種有效分離、凈化水體的手段,自二十世紀(jì)末以來逐漸被大家接受,并憑借其操作簡單,分離效率高,適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在當(dāng)今水處理行業(yè)占有一席之位。但隨著超濾膜應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟,其存在的種種問題也日益凸顯。尤其是膜污染問題,嚴(yán)重影響到超濾膜技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。如何解決膜污染,使膜在出水水質(zhì)不受影響的條件下達(dá)到壽命的最大化成為現(xiàn)今亟待解決的問題。目前,緩解膜污染較為有效的途徑是膜前的不同預(yù)處理技術(shù),本研究便以硫酸鋁為混凝劑,比較了單獨(dú)混

2、凝預(yù)處理(CUF工藝)與混凝結(jié)合粉末活性炭吸附為預(yù)處理(CAUF工藝)兩種工藝對原水處理的效果,并詳細(xì)分析了其對膜污染的影響及機(jī)理上的區(qū)別。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在原水水質(zhì)偏中性的情況下,CUF工藝系統(tǒng)在試驗(yàn)選取的最佳混凝劑投量下以UV254和可溶性有機(jī)碳(DOC)為表征的有機(jī)物濃度下降了77％與48%左右,稍小于 CAUF工藝下其降低量(83%和57%),表明活性炭的存在對水質(zhì)處理效果起到了進(jìn)一步加強(qiáng)作用。在濁度方面,由于活性炭的

3、存在更有利于絮體的聚集、沉積,因此CAUF工藝中膜池水的濁度略低于 CUF工藝中膜池水的濁度,但出水濁度方面并無太大影響。三維熒光的結(jié)果顯示CUF的混凝預(yù)處理過程降低了A峰強(qiáng)度的35%左右,T1峰和T2峰也分別降低了30%和25%左右。對于CAUF工藝而言,混凝-PAC吸附預(yù)處理后A峰強(qiáng)度降低了42%左右,T1峰和T2峰分別降低了44%和30%左右,表明粉末活性炭的存在更有利于這些類蛋白質(zhì)類物質(zhì)的去除。
　　對于膜污染情況而言,研

4、究發(fā)現(xiàn),持續(xù)性的投機(jī)低劑量的粉末活性炭(10mg/L)在短期的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)(<20d)可以有效的抑制包括可逆污染與不可逆污染在內(nèi)的膜污染問題。活性炭的存在增強(qiáng)了原水中可溶性有機(jī)物質(zhì)的去除,特別是蛋白質(zhì)類的物質(zhì)以及一些一定分子量范圍內(nèi)的腐殖質(zhì)類的物質(zhì)。對于反應(yīng)器的長時(shí)間運(yùn)行(>20d)而言,由于活性炭的存在,其上吸附的大量有機(jī)物有助于濾餅層中微生物的生長繁殖而向外界釋放出大量的諸如多糖與蛋白類的胞外分泌物,導(dǎo)致了比較嚴(yán)重的可逆性的膜污染,通