微滤膜处理微污染原水研究

1、微滤膜处理微污染原水研究摘要：采用0.1的微滤膜处理微污染原水，出水浊度1NTU，对高锰酸盐指数()的去除率为20%左右，运行稳定后对UV254去除率40%。通过考察膜过滤阻力在膜抽停周期内的变化来选择充分的曝气时间。在连续运行中发现，膜过滤性能由于膜的污染而先有一快速降低段，之后随时间增加缓慢下降。通过对膜的清洗的长期运行试验发现，曝气清洗不能完全去除膜污染，而用次氯酸钠和盐酸清洗那么较为有效。关键词：微滤膜微污染原水膜污染清洗1试验装置与方法微滤膜采用日本三菱公司消费的聚乙烯中空纤维膜，孔径为0.1，膜丝内径为0.27，外径为0.42，膜面积为12，直接置入过滤水槽中。膜组件下设有曝气管。

2、原水被泵入过滤水槽后，在抽吸泵的作用下经膜过滤后出水。膜组件采用间歇运行(抽吸30in，然后停抽几分钟)方式。曝气系统在膜抽吸期间停顿运行，而在膜停抽期间启动以去除抽吸阶段膜外表形成的沉积物。为保持过滤水槽内的水位恒定，采用HP75000工控机根据水槽内的液位控制进水泵的开停。试验装置处理才能约为0.53/d。1.2原水水质原水取自清华大学校内河水，用自来水稀释使之在一般微污染原水水质范围内高锰酸盐指数()为27g/L，浊度6NTU。试验期间原水水质如表1所示。水质指标水温()浊度(NTU)(g/L)UV254(-1)pH平均值23.93.184.870.0187.60波动范围22.325.0

3、3.076.650.0130.0257.228.002试验结果与讨论2.1对浊度的去除采用微滤膜直接过滤对浊度的去除效果见图2。从图3、4可以看出，微滤膜对的去除率为3%35%(平均为21%)。待膜过滤操作到达稳定时，微滤对UV254的去除率为40%53%(平均为46%)。据报道，超滤和微滤对有机物的去除率一般在20%以下，这与笔者的研究结果根本吻合。在装置运行100h期间，发现初期微滤膜对UV254的去除率几乎为零，但随运行时间的增加其去除率逐渐增大并趋于稳定。由上述结果可知，微滤膜直接过滤微污染原水能有效地去除浊度，但对有机物的去除效率不高，因此对于有机污染较为严重的水体仅采用微滤膜直接过

4、滤去除有机污染物是不够的，必须考虑与其他工艺组合使用。2.3膜过滤性能的变化过滤性能的表征衡量膜过滤阻力的变化，一般可采用恒定膜通量考察膜过滤压力在过滤过程中的变化或采用恒定膜过滤压力考察膜通量的变化。在试验中由于过滤压力和膜通量都在变化，上述两种方法均难以应用。因膜过滤阻力与P/J(P为膜抽吸压力，J为膜通量)成正比，而P/J的变化反映了膜过滤阻力R的变化，且用J/P表示膜过滤性能更直观(该值越大，膜的过滤性能越好；反之亦然)。因此试验中采用J/P作为膜过滤性能的表征指标。停抽时间对膜过滤性能的影响试验中膜组件以间歇运行方式去除抽吸段逐渐形成的膜外表沉积物。为考察停抽(即曝气时间)对膜过滤性

5、能的影响，曝气时间改变为1、3和5in，膜过滤阻力在一个抽停周期内的变化结果如图5所示。在试验中选择膜通量为20L/(2h)，抽吸段时间为30in。图5的纵坐标为某时刻的膜过滤阻力R与该抽停周期初始膜过滤阻力R0的比值。由于试验过程中数据是以等间隔时间来测定的，因此在抽吸30in处没有直接的测定数据，图中该处数据是由抽吸段膜阻力的上升趋势外推得到的。从图7中可以看出，曝气清洗后膜的过滤性能与清洗前相差不大，而与新膜相差较大，说明光靠曝气清洗缺乏以去除在长期运行过程中积累在膜外表上的这部分污染物，同时也间接说明间歇运行形式采用的停抽段曝气时间已经足够长，通过曝气可去除的部分膜污染已得到充分的去除

6、。鉴于上述结果，进一步采用化学方法来去除膜污染。考虑到微污染原水的水质特点(可能包括无机物、有机物形成的污染层，也会有一些微生物造成的污染)，故先用次氯酸钠清洗，然后用盐酸清洗。从图7可见，化学清洗有效地去除了大部分膜污染，膜的清水过滤性能有了较大的恢复。极小部分很难被去除的膜污染物，可能是因为长期运行而造成的膜材质本身的恶化。3结论参考文献：1enaheR，ihaelLurie.ntrlfrganiatterbyagulatinandflseparatinJ.atsiteh，1993，27(11)：1-20.2黄霞,桂萍.膜生物反响器废水处理工艺的研究进展J.环境科学研究,1998,11(1)：40-44.3BraghettaA,JaangelJG,etal.DAFpretreatent:itseffetnFperfraneJ.JurnalAA,