超濾膜污染成因—有機(jī)物
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2018-4-3 16:25:14
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地表水和污水中普遍存在DOM,一般通過(guò)檢測(cè)溶解性有機(jī)碳來(lái)表征水中DOM的量。從來(lái)源可將DOM分為3類(lèi):①原水中的天然有機(jī)物;②人類(lèi)排入的合成有機(jī)物(syntheticorganiccompound,SOC)和給排水工藝消毒處理中產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物(disinfectionby⁃products,DBPs);③生物處理過(guò)程中有機(jī)物降解形成的溶解性生物物質(zhì)(solublemicrobialproducts,SMP。其中,NOM是利用MF/UF進(jìn)行給水處理時(shí)膜污染的主要來(lái)源。試驗(yàn)證明腐植酸(humicacid,HA)、富里酸(fulvicacid,F(xiàn)A)和單寧酸(Tannicacid,TA)溶液會(huì)導(dǎo)致快速的膜污染。從有機(jī)物分子尺寸角度來(lái)看,小尺寸有機(jī)分子對(duì)膜的污染很小,小于3nm的有機(jī)物引起的膜污染較輕,而3~20nm的有機(jī)物是引起膜污染的主要組成部分。從有機(jī)物親水性和疏水性角度來(lái)看,親水性有機(jī)膠體如多糖和氨基糖類(lèi)會(huì)引起通量顯著下降,疏水性和過(guò)渡性物質(zhì)引起的膜污染較小。從分子帶電性質(zhì)角度來(lái)看,由于許多MF和UF膜在運(yùn)行過(guò)程中略帶負(fù)電荷,大部分帶負(fù)電荷的DOM不易引起膜污染。DOC濃度相當(dāng)時(shí),NOM中不同部分引起膜污染的潛能順序?yàn)橛H水中性物質(zhì)>疏水酸性物質(zhì)>過(guò)渡酸性物質(zhì)>親水帶電物。
Kennedy通過(guò)試驗(yàn)獲得近似結(jié)論,即有機(jī)物對(duì)膜的污染潛能順序?yàn)橛H水性>疏水性>過(guò)渡性。從有機(jī)物種類(lèi)來(lái)看,生物聚合物或者NOM的膠體部分,比NOM中的其他部分(如HA)更容易引起膜污染。通過(guò)液相色譜-有機(jī)碳檢測(cè)器(liquidchromatogram⁃organiccarbondetector,LC⁃OCD)發(fā)現(xiàn),生物聚合物易被UF膜截留。盡管三維熒光光譜(excitation⁃emissionmatrix,EEM)掃描結(jié)果顯示蛋白質(zhì)熒光峰值較高(蛋白類(lèi)有機(jī)物濃度較高)的水引起的膜污染較嚴(yán)重,Peldszus等也觀察到蛋白質(zhì)類(lèi)有機(jī)物對(duì)膜的可逆和不可逆污染都有加重效果。但是,多糖成分更易形成膜污染,有研究利用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)多糖在污染膜的表面非常多。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。
近來(lái),天然有機(jī)物和無(wú)機(jī)顆粒物的協(xié)同污染受到越來(lái)越多的關(guān)注,盡管無(wú)機(jī)顆粒物本身不會(huì)引起嚴(yán)重的膜污染,而且由此引起的膜污染絕大部分為可逆污染,很容易通過(guò)物理沖洗方式去除,但是,有研究表明,無(wú)機(jī)顆粒物會(huì)加重由NOM引起的膜污染。Tian等也發(fā)現(xiàn),膜污染速率與2種粒徑范圍(0.5~10,45μm)顆粒物的質(zhì)量濃度(10~50mg/L)正相關(guān)。通過(guò)橋接作用,高嶺土顆粒物會(huì)與HA和SA兩種有機(jī)物與高嶺土結(jié)合,導(dǎo)致形成的濾餅層比顆粒物單獨(dú)形成的濾餅層的孔隙率小。當(dāng)水中顆粒物從較低質(zhì)量濃度(10mg/L)增大至較高質(zhì)量濃度(50mg/L),膜污染阻力隨之提高。然而,也有不同的研究結(jié)果。盡管高嶺土顆粒物與腐殖酸的聯(lián)合膜污染比單獨(dú)高嶺土顆粒物引起的膜污染更嚴(yán)重,但會(huì)減輕由腐殖酸引起的膜污染。