高矿化度含油污水处理中膜污染特性研究-第2页-北极星水处理网

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加入活性污泥条件下，跨膜压差、膜产水通量变化情况分别见图4、图5。

由图4 和图5 可以看出，三种不同水质在相同操作条件下跨膜压差变化规律均经历了跨膜压急速升高、缓慢增长和稳定平衡三个阶段，而膜产水通量则正好发生了相反的变化规律，经过了产水通量急速降低、缓慢减少、逐渐达到稳定平衡的三个阶段。因此，可以将膜受污染的过程划分为三个阶段：即急速污染阶段、缓慢污染阶段、稳定平衡阶段。第一阶段：急速污染阶段。这一阶段发生在膜过滤的最初阶段，主要表现为膜通量在短时间内急剧降低，膜快速受到污染。膜过滤的开始阶段，膜面压差处于最好的条件，试验混合液中的溶质、油类物质、机杂、胶体颗粒等开始在膜表面沉积，不能被曝气和搅拌所形成的膜表面剪切力带走的溶质、油类物质、胶体颗粒等大量沉积在膜表面，在蠕动泵的抽吸作用下吸附在膜孔内壁导致膜孔通道受到影响，导致跨膜压差快速升高、发生不可逆的快速膜污染。

第二阶段：缓慢污染阶段。这一阶段主要表现为跨膜压差和膜产水通量变化速度均逐渐减缓，膜受到污染的速度下降，但膜受到的污染程度进一步累集变大。在第一阶段，油类物质、机杂、胶体颗粒在膜表面形成了沉积面层，在第二阶段中，污染物继续在膜表面以及沉积面层沉积，导致膜通过阻力进一步加大。在这一阶段内，膜表面截留积聚的溶质浓度升到高于反应池内的溶质浓度，从而导致溶质发生反向扩散运动，在这一阶段溶质的反向扩散和沉降逐渐形成新的平衡状态。这一阶段形成的膜污染多为可逆污染，在工程应用过程中，利用膜污染可逆性，研究合理的清洗的方法可以解决膜污染后通量下降或者无法继续使用的问题。

第三阶段：稳定平衡阶段。这一阶段表现为跨膜压和膜产水通量下降速度大幅下降，甚至逐渐以某一稳定值状态出现。这一阶段中，沉积的主要是大颗粒的絮体，受到蠕动泵抽吸力的影响较小;并且膜表面经过前两个阶段的沉积、压密作用过程，致使膜表面沉积的污泥与反应器溶液污泥颗粒的扩散和沉降的速度达到平衡，跨膜压差和膜产水通量膜均达到稳定值，膜受到污染程度达到最大状态。

3.3 高矿化度/ 悬浮物水质中含油与无油情况下膜过滤压差的变化：图6 表明，高矿化度/ 悬浮物水质中含油时膜过滤压差明显大于无油的膜过滤压差，并且压差增长数值逐渐增大，最大达到稳定。说明含油时水质对膜污染影响较大。

图7 说明油含量低于10mg/L 时，对微滤膜影响较小;在油含量15mg/L 时，膜压差变化较快。分析原因是油与悬浮物粘裹在一起形成粘度很大的含油污泥，在膜组件运行过程中，随着运行时间的延长，越来越多的污染物质就会沉积在膜表面，形成一个致密的“滤饼”，这个“滤饼”一方面会增加膜的渗透压力，使渗透液难以通过膜材料，造成膜操作压力逐渐升高，膜通量逐渐下降，另外，致密的沉积层常迫使水通过疏水膜成为渗透液，含油污泥留在膜表面,就会产生“浓度极化”，膜被严重污染，加上油分子还容易在疏水膜孔内聚结阻塞水通过, 致使水通量急剧迅速降低，膜过滤压差增大，所以减小水质中的含油量是至关重要的一个因素。

4结论(1)自配高矿化水中无机盐离子对膜污染有一定的贡献，微滤膜对仅含有无机盐的高矿化水质主要离子基本不存在去除效果。(2)长庆油田采出水处理后的高矿化含油水中含有的无机盐类离子、油类物质、机杂等均造成膜的孔径堵塞，对膜污染较大。膜污染过程分三个阶段：急速污染阶段、缓慢污染阶段、稳定平衡阶段。第二阶段形成的膜污染多为可逆污染，在工程应用过程中，利用膜污染的可逆特性，研究合理的化学清洗方法可以解决膜污染后通量下降问题。(3)含油含量对微滤膜污染有影响，含油污泥沉积层是造成膜堵塞的主要原因;含油量大于15mg/L 时，高矿化度/ 悬浮物含油污水对膜污染影响明显。

原标题：高矿化度含油污水处理中膜污染特性研究

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