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2.2 投加混凝剂对膜通量、膜污染的影响
董秉直等研究发现混凝能有效提高膜过滤通量.防止膜污染。卞如林等8研究认为.膜污染是大分子的腐殖酸造成的.混凝处理能有效地去除大分子的腐殖酸.能有效地防止膜污染。但一些试验却表明,混凝非但不能提高膜通量.反而加重了膜污染 Veronigue9进行了有混凝预处理和膜直接处理Seine River的比较试验,结果表明:尽管混凝能有效地去除DOC和降低膜过滤阻力.但无法降低膜污染的速度和程度许多研究者对天然有机物造成膜污染的机理进行了大量研究.认为有机物的特性如亲疏水性和相对分子质量的大小对膜通量的影响很大.导致膜污染的有机物并非它们的总量.而是有机物的某些特殊的组分 T.Carroll的试验表明.混凝可有效去除疏水性和极性亲水性有机物.而对中性亲水性有机物的效果甚微.相对分子质量较小的中性亲水性有机物是造成膜通量下降的主要因素。而陈艳研究认为,中性亲水性有机物仅造成通量的缓慢下降.而造成通量急剧下降的主要有是疏水性有机物 Kerry等发现相对分子质量越大的有机物.引起的通量下降也越大。董秉直等研究表明,相对分子质量大于1000的有机物是造成膜污染的主要因素.相对分子质量小于1000的有机物对膜污染的影响较小:混凝是否有效地防止膜污染与混凝后残留在水中相对分子质量大于1000的有机物含量有关.当这类有机物含量低于原水的50%时.则膜污染能被有效防止。
膜与混凝相结合能有效地去除有机物.这已为许多试验所证实.尽管许多研究者对混凝能否防止膜污染进行了大量的研究.但其作用和机理尚未研究清楚 水中天然有机物的相对分子质量大小和亲疏水性与膜污染有着密切的关系这已被众多试验所证实.今后对此需进一步加以研究。
3 浸没式超滤膜生物反应器工艺
PAC/UF组合工艺对原水中有机物和病原微生物的去除效果较好,但是对氨氮的去除效果却不甚理想。在粉末活性炭/浸没式超滤膜一体式反应器中.超滤膜可以截留微生物和粉末活性炭.粉末活性炭可以作为微生物生长的良好载体.活性炭上吸附的有机物为微生物的生长提供营养,实现对氨氮的生物去除。
3.1 对水中污染物的去除效果
高伟等研究表明:单独的超滤膜对氨氮几乎没有截留作用.挂膜后的PAC/MBR和MBR对氨氮的去除效果比较稳定.平均去除率分别为73.39%和65.01%.对浑浊度去除率保持在97%以上.以PAC为生物载体形成的活性污泥相对自然形成的活性污泥有较高的生物活性、较好的过滤特性.对膜污染具有一定的延缓作用。于明梅等在试验中投加的粉末活性炭浓度远大于常规PAC/UF工艺,该系统对UVUV 和TOC的平均去除率分别为95%、96%和72%;出水中的细菌总数为零:对浊度的平均去除率>98% 。出水浊度<0.1NTU:在稳定运行阶段,对氨氮的平均去除率为82%,最高时达到96%。
3.2 影响因素
由于原水中的微生物较少.只有当粉末活性炭的浓度达到一定程度时.才可以提供给微生物生长足够的载体.对氨氮产生去除效果孙丽华等通过运行压力的变化考察浸没式膜处理地表水的膜污染影响因素。结果表明:膜通量高于临界膜通量越多.膜运行压力增长速度越快:混合液的浊度及有机物含量越高.膜运行压力增长越快.膜污染越严重:温度对膜运行压力影响较大.温度升高可以减轻膜污染。
4 结语与展望
随着膜性能的不断改进和价格的日益降低.超滤组合工艺已显现出一定的技术和经济优势.以超滤为核心的组合技术将是微污染水源水净化工艺一个新的发展方向 大量研究者对超滤组合工艺的处理效果。预处理对膜通量、膜污染的影响进行了多方面考察.但在以下几个方面的研究还需开展或作进一步深入分析:(1)开发高性能、高强度、耐污染、寿命长的膜材料,从根本上提高超滤性能.降低超滤工艺的投资和运行成本:(2)水中天然有机物的相对分子质量大小和亲疏水性与膜污染有着密切的关系.进一步探讨天然有机物造成膜污染的机理:(3)对原水预处理方法进行深入研究,优化运行条件,提高处理效果。
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