实例：超滤膜深度污水处理特性

北极星环保网讯:采用截留分子量为10万的聚丙烯腈超滤膜，以西安市北石桥污水净化中心二级处理水为研究对象，通过超滤中试试验装置，进行了长期试验分析。从膜通量变化以及对水中有机物、浊度、细菌和大肠菌群的去除效果等方面分析了超滤膜污水深度处理特性，并分析比较了不同化学清洗剂对聚丙烯腈膜的化学清洗效果。

膜通量的变化

超滤在过滤15min，反冲5min和无反冲的两种操作参数条件下，实验过程中采用恒压过滤，进膜压力为100kPa，反冲洗压力为120kPa，其长期渗透通量变化如图4.1所示。从图4.1中可看出，周期反冲洗条件下通量下降很缓慢，无反冲洗时渗透通量的下降速率远远快于周期反冲洗的情况，说明周期反冲洗有利于缓解膜的污染，这是因为周期反冲洗使一部分在膜表面沉积的污染物被及时带离膜表面，从而避免了污染物在膜表面的大量累积。

污染物去除效果

采用截留分子量为10，000Da的国产中空纤维膜对西安市北石桥污水净化中心的二沉池出水进行了直接超滤实验，其操作条件为：按过滤15min后，反冲5min的周期运行。实验过程中采用恒压过滤，进膜压力为100kPa。通过测定结果考察了超滤对污水中几种重要指标(浊度、色度、细菌总数、大肠杆菌、UV254、TOC)及水中环境内分泌干扰物质的去除效果。

浊度

图4.2为超滤过程中，进出水浊度随时间的变化情况。由图可以发现，原水浊度大多数在1.02～2.56NTU范围内，出水浊度均小于0.2NTU，平均去除率高达90%以上，说明超滤对原水中的浊度物质最终几乎可以完全截留。

关于超滤膜除浊机理一般认为超滤膜与杂质作用会有以下几种情形：

(1)溶质在膜表面及微孔壁上产生吸附;

(2)溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在孔中停留，引起阻塞;

(3)溶质的粒径大于膜孔径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分。

这三种作用的协同效应的抑制了水中浊度物质穿透超滤膜，从而提高了超滤膜除浊效率。

图4.3为超滤过程中，进出水TOC随时间的变化情况。TOC是代表污水中总有机物含量

的重要指标，由图 4.3可看出超滤膜的截留机理不能可靠地保证出水的有机物浓度，其平均去

除率为20%左右。有研究者曾应用中空纤维超滤膜对20种不同原水进行超滤处理，实验结果表明TOC的平均去除率为18%[40]，与本实验结果相近。进水有机物浓度较高时，超滤膜相应出水的有机物浓度也会升高。因此超滤膜对有机物浓度的处理效果受进水影响较大。

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