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水处理超滤理论与工艺研究

何自琦  
【摘要】: 本文主要研究了水中细菌、浊度和腐植酸的超滤特性,分析了超滤膜的分离机理, 比较了不同截留分子量超滤膜对腐植酸的去除效果,同时研究了浊度物质和混凝预处理 对腐植酸超滤效果的影响,初步探讨了膜渗透通量下降的规律和原因。 实验结果表明,超滤具有良好的灭菌和除浊功能,细菌去除率达99%以上,过滤 出水的浊度能控制在0.02NTU以内,直接超滤对腐植酸TOC去除率为30%左右,UV254 的去除率达 40%,截留分子量为 10万道尔顿和 1万道尔顿的两种超滤膜对腐植酸的去 除效果无明显差别。超滤对细菌、浊度和腐植酸的去除机理主要是膜的机械筛分,滤饼 层的形成是膜渗透通量下降的主要原因,但腐植酸对膜渗透通量下降的影响远大于浊度 物质。 浊度物质的存在提高了超滤对腐植酸的去除能力,浊度越大,腐植酸去除率越高, 但浊度物质的存在明显加剧了腐植酸对膜的污染,原因是浊度物质和腐植酸相互影响, 形成的滤饼层较腐植酸单独实验时更加密实。 铝盐混凝预处理能提高超滤对腐植酸的去除能力,并能大幅度改善腐植酸对超滤 膜的污染。pH=7.0条件下的混凝预处理机理主要是铝盐高分子水解产物对腐植酸的吸 附网捕作用,pH=5.0时的机理主要是带正电荷低分子铝盐水解产物吸附电中和作用, 从TOC和 UV254的去除率以及膜渗透通量的变化情况来看,pH=7.0条件下的混凝预处 理优于pH=5.0。 高效液相色谱对腐植酸分子量的分析表明,直接超滤对小分子腐植酸的截留能力 很差,对分子量<6000道尔顿腐植酸的去除率仅为6%左右,证明实验中超滤膜对腐植 酸的去除机理主要是膜的筛滤作用。pH=7.0条件下的铝盐混凝预处理能大大提高超滤 对小分子腐植酸的去除能力,这正是混凝预处理提高腐植酸超滤去除率的原因所在。


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