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世韩超滤膜过滤处理过程存在三方面的情形


世韩超滤膜过滤处理过程 存在三方面的情形
超滤技术是一种以压力差为推动力,利用膜的透过性能,达到分 离水中离子、分子以及某种微粒为目的的膜分离技术。世韩超滤膜的 孔径范围大致在 0.005~1 微米之间,填补了微滤和纳滤之间空隙。 国内外学者提出超滤过程实际上同时存在三方面的情形: 1.溶质在膜表面以及微孔壁内产生吸附 。 2.溶质的粒径大小与膜孔径相仿,溶质在孔中停留,引起堵塞。 3.溶质的粒径大于膜孔径, 溶质在膜表面被机械截留, 实现筛分。 超滤过程一般有两种方式:终端过滤和错流过滤。对浊度较低、 水质较好的原水, 一般采用终端过滤, 这样可以大大降低工艺的能耗; 对于浊度较高、污染较为严重的水,就采用错流过滤,这样可以避免 大量的污染物累积在膜的表面,造成膜的污染,降低过滤性能。 超滤膜的形态结构和种类 超滤膜的横截面具有不对称结构。 它一般是由一层厚度<1 微米, 起到筛分作用的致密层和一层厚度较大(通常为 125 微米)、 具有海绵 状或指状多孔结构的支撑层组成。目前,已经在工业生产和生活中常

用的膜组件主要有:管式、板框式、卷式和中空纤维式等几种。中空 纤维膜又有内压膜(致密层在内)、外压膜(致密层在外)和双向膜(内 外都有致密层)三种结构。总的来说,还是存在膜品种少、膜孔径分 布较宽和性能不稳定等缺陷。 超滤膜对有机物的去除效果及影响因素 超滤膜的截留分子量范围一般为 5000~10000ODalton,天然水体 中有相当大一部分溶解性有机物的分子量低于该范围, 导致超滤膜对 其拦截效果很差。事实上,天然水中这一类的低分子溶解性有机物所 占的比例往往较大。 超滤膜对有机物的去除,不同情况下差异很大。有学者用切割分 子量为 10 万 Dalton 的中空纤维超滤膜对 20 种不同的原水进行过滤, TOC 平均去除率为 18%,UV25 的平均去除率为 28%。同样为去除水中 的 TOC,Laine 等人用终端过滤的方式处理地表水,超滤膜对 TOC 的 去除率在 42%左右。 所以,寻找合适的方式尽可能地减少这种差异,提高超滤膜的处 理效率是关键。从膜方面着手,就是寻找新的膜材料或者对膜进行改 性;从处理工艺方面着手, 就是寻找合适的处理工艺与超滤膜相组合, 从而达到优化处理的效果。 预处理对膜过滤性能的影响

水中的悬浮物、 胶体杂质、 细菌等在过滤过程中会附着在膜表面, 使膜受到污染, 被截留的杂质也会迅速在膜的表面产生浓差极化现象; 同时,水中部分细小的颗粒物会进入膜孔内使水通道堵塞,水体中的 微生物及其代谢产物也会粘附在膜表面。 所有这些都会影响到膜的过 滤性能,再加上前面提及的诸多影响因素,因此,膜供水必须进行适 当的预处理, 尽可能多的去除水中的溶解性有机物或者改变其在状态、 降低膜污染、提高膜的过滤性能、延长使用寿命并降低水处理费用。 预处理方法有很多:生物预处理、臭氧预处理、活性炭预处理混凝预 处理等。其中研究最多的则是臭氧、活性炭和混凝三种预处理方法。 臭氧预处理对膜过滤性能的影响 臭氧预氧化对孔径为 0.1 微米的 PVDF 微滤膜过滤性能的影响。 试验用 5.0mg/l 的腐殖酸和 10mg/l 的高岭土配置原水,然后向水中 投加 4.5mg/l 的, 结果发现该状况下的透水通量是未臭氧预处理时的 2 倍。并且,投加时,过滤阻力下降;停止投加,过滤阻力上升。臭 氧能将水中本来对膜有污染作用的有机物分解成不易污染膜的、 更分 散的物质, 减缓膜污染, 并使得反冲洗时膜表面的污染层更容易去除。 可见,臭氧预氧化对膜过滤性能的改善是有利的。但是臭氧氧化 副产物(如溴酸盐)和膜组件的耐臭氧性能是该预处理方法应该考虑 的问题。 活性炭预处理对膜过滤性能的影响

利用活性炭和其他多孔的具有较大比表面积的吸附剂来吸附原 水中能够污染膜的溶解性有机物,达到降低过滤阻力、提高透水通量 和有机物的去除率的目的。 混凝预处理对膜过滤性能的影响 混凝对膜过滤性能的影响,到现在还没有一个定论。原因很多, 一方面,人们对引起膜污染的原因及其物质还没有达成共识;另一方 面,混凝对水中有机物和膜表面的荷电性有什么影响也还不清楚。


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