低压膜分离技术如何处理净水中的微量有机污染物

3.2.2 微滤膜对原水中有机物的去除作用

表 1所示为微滤膜过滤黄浦江原水后膜出水的DOC和UV254的变化情况, 经膜过滤后,  DOC和UV254的平均去除率分别为17.73%和15.75%.可见, 微滤膜可去除部分的有机物.经微滤膜过滤后分子质量范围的有机物所占比例的变化情况如图  7所示.微滤膜主要去除的有机物集中在分子质量>3 kDa, 而对分子质量较小的有机物的去除则较少, 这与微滤膜的孔径有一定的关系,  本试验所采用的微滤膜孔径为0.1 μm, 由于膜孔隙较大, 因而只能截留分子质量较大的物质, 而对于分子质量较小的物质则随过膜水流走.

表 1 微滤膜对DOC和UV254的去除率(10月份水样)

为膜所截留的这部分有机物中, 则以疏水性有机物为主, 如图 8所示.经膜过滤后,  不同分子质量区间有机物的亲疏水性的比例发生了较大的变化.不同分子质量区间的强疏水性物质都不同程度的降低;而弱疏水性有机物也有所降低,  但变化不大;对于亲水性有机物所占的比例则较未过膜前有一定程度的提高.可见, 膜过滤主要去除的物质是疏水性有机物, 而对亲水性有机物则较少去除,  这样在膜过滤出水中, 亲水性有机物所占的比例相应提高.这与本试验中膜的性质有关, 水处理中一般采用亲水性膜,  本试验采用的也是亲水性的PVDF微滤膜.疏水性物质不容易通过亲水性膜, 而被MF膜所截留, 对于亲水性有机物其很容易通过膜, 且这部分有机物分子质量较小,  故而很少能被膜所截留, 从而膜出水中亲水性有机物较多, 而疏水性有机物有一定程度的减少.

4 结论

1)不同季节的黄浦江水中有机物分布情况的调查发现, 黄浦江水中有机物分子质量分布范围主要集中在3~5 kDa和0.2 kDa左右,  且亲水性和疏水性组分所占比例相当;DOC的含量在冬季偏高, 而UV254和SUVA值则在夏季偏高.

2)采用PVDF中空纤维微滤膜过滤黄浦江水后, 膜出水中有机物分子质量>3 kDa的比例减少, 而 < 3 kDa的比例增加;同时,  出水中亲水性有机物比例提高, 而疏水性有机物降低.黄浦江原水及去除悬浮物的原水分别过微滤膜的膜比通量对比发现, 两者的膜比通量变化都较大, 且变化趋势趋于一致,  即过滤开始阶段, 膜比通量下降很快, 随后, 膜比通量趋于平缓.悬浮物对膜比通量变化的影响很小, 该原水中造成膜通量下降的主要部分是溶解性有机物质. 

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