膜前吸附預(yù)處理對(duì)膜污染影響機(jī)制分析
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2018-4-3 15:53:02
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吸附預(yù)處理是利用比表面積大、吸附性能強(qiáng)的吸附劑吸附水中的溶解性有機(jī)物,再通過(guò)超濾膜截留吸附劑顆粒,協(xié)同處理水中的溶解性有機(jī)污染物并降低膜污染.粉末活性炭是目前應(yīng)用最廣泛、研究最深入的吸附劑.據(jù)報(bào)道,粉末活性炭吸附和超濾組合工藝不僅對(duì)腐殖酸等溶解性天然有機(jī)物和土臭素、二甲基異冰片、藻毒素等藻類代謝產(chǎn)物具有很高的去除效能,而且還能高效地去除阿特拉津、二氯代苯等農(nóng)藥殘余,以及對(duì)內(nèi)分泌干擾素具有很高的去除效能,有效地提高了飲用水安全性.但是,在粉末活性炭吸附預(yù)處理對(duì)超濾膜污染影響的問(wèn)題上,目前還沒(méi)有一致的結(jié)論.粉末活性炭影響膜污染的機(jī)制主要有:吸附溶解性有機(jī)物降低污染負(fù)荷、形成孔隙大的粉末活性炭濾餅層阻止有機(jī)物和膜接觸以及粉末活性炭表面微生物的有機(jī)物降解作用.許多學(xué)者的研究結(jié)果都支持粉末活性炭吸附可以緩解膜污染.在研究了粉末活性炭吸附對(duì)腐殖酸引起的膜污染的影響,發(fā)現(xiàn)投加粉末活性炭可以吸附有機(jī)物,減少有機(jī)物與膜的接觸,從而降低膜污染。
Zhao等在MBR中投加了0.75~1.5mg/L粉末活性炭以后,阻止了微生物以及胞外有機(jī)物(EPS)在膜表面的沉積,他認(rèn)為投加粉末活性炭可以有效地控制膜污染.通過(guò)中試試驗(yàn)考察了顆粒活性炭對(duì)超濾膜污染的影響,超濾膜連續(xù)運(yùn)行530天,中間沒(méi)有化學(xué)清洗,說(shuō)明顆;钚蕴繛V池的生物降解作用有利于緩解超濾膜的不可逆污染.然而,也有許多學(xué)者提出相反的觀點(diǎn).Lin等發(fā)現(xiàn)分子量大于17000Da和含羧基官能團(tuán)的有機(jī)物污染作用最大,而粉末活性炭主要吸附含酚基官能團(tuán)的憎水性有機(jī)物,同時(shí)對(duì)分子量<300Da和>17000Da的有機(jī)物沒(méi)有明顯的吸附.而且,分子量<300Da的有機(jī)物可以吸附在膜孔內(nèi)部,能引起嚴(yán)重的不可逆污染.據(jù)Fabris等報(bào)道,粉末活性炭不能去除水中的膠體有機(jī)物,因此粉末活性炭吸附不能緩解膜的可逆污染。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
一些學(xué)者還對(duì)炭納米顆粒和氧化鐵納米顆粒的膜污染緩解作用進(jìn)行了研究.Kang等比較了氧化鐵和PAC的超濾膜污染緩解作用,發(fā)現(xiàn)氧化鐵主要吸附分子量大于30kDa的有機(jī)物,活性炭主要吸附分子量在3~10kDa的有機(jī)物,而分子量在3~10kDa的有機(jī)物不是主要污染物質(zhì),因此他認(rèn)為氧化鐵顆粒可以緩解大分子有機(jī)物引起的可逆污染,但對(duì)于不可逆污染沒(méi)有明顯的影響.Zhang等做了類似的研究,他們認(rèn)為有機(jī)污染物負(fù)荷降低和膜污染機(jī)理改變對(duì)膜污染緩解都具有重大影響,就有機(jī)物吸附效能而言,粉末活性炭?jī)?yōu)于氧化鐵納米顆粒;就膜污染而言,有機(jī)物的交聯(lián)作用可以使PAC吸附到膜表面,加重吸附污染,有機(jī)物只會(huì)引起氧化鐵活性顆粒之間交聯(lián)的現(xiàn)象,不能使其吸附在膜表面,因此氧化鐵納米顆粒不會(huì)加重膜污染.chang等進(jìn)行氧化鐵吸附和超濾聯(lián)合處理天然水源水的試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明,NOM會(huì)吸附在氧化鐵顆粒表面,從而提高了工藝對(duì)有機(jī)物去除效能;氧化鐵顆粒在膜表面形成濾餅層,阻礙了有機(jī)物和膜的接觸,降低了膜污染。