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膜分离技术被认为是本世纪最具有发展潜力的水处理技术。但是,如何使膜过滤能够长期、高效、稳定的运行,是目前膜分离技术需要解决的关键问题。因此,本文在混凝预处理的基础上,重点研究了在线混凝过滤与混凝上清液过滤,并对两种组合工艺的运行情况及处理效果进行了深入的研究和分析。研究结果表明:
1、混凝预处理能够改变水中有机物特性,对疏水性有机物和大分子量极性亲水有机物均有较好的去除率,但对中性亲水有机物去除效果不明显。亲疏水性和分子量作为有机物的主要特性,对混凝预处理效果产生很大的影响。
2、直接过滤原水试验表明,虽然超滤膜对水中污染物有去除作用,但这种去除作用主要表现为膜对水中污染物的物理截留作用和膜面和膜孔对水中污染物质的吸附作用。当这两种作用达到饱和,超滤膜的过滤性能就会急剧下降,在这种情况下造成的膜污染通过反冲洗是不可恢复的,同时膜组件运行不稳定。
3、内、外压式超滤膜与混凝预处理的组合工艺试验表明,混凝上清液过滤与在线混凝过滤相比原水直接过滤,都能提高超滤膜的透水通量,且提高程度在一定范围内跟混凝剂投加量成正比。
4、在相同混凝剂投加量的情况下,在线混凝过滤的膜比通量一般高于混凝上清液过滤的5%左右。在线混凝过滤与混凝上清液过滤在去除TOC、UV254、CODMn等有机物指标上差别不大,但在线混凝过滤比混凝上清液过滤高一点。主要是因为在线混凝过滤改善了超滤膜表面的滤饼层结构,使其在去除TOC、UV254、CODMn这几项指标上比混凝上清液过滤有优势。
5、在线混凝过滤与混凝上清液过滤的滤前滤后水分子量分布显示,混凝预处理+超滤膜组合工艺主要去除大分子量6000~2000Daltons(12~16min)范围内组分,对小分子量组分去除效果不明显,且起主要作用的是混凝预处理。