凝胶色谱分析表明:预处理可几乎完全去除大分子有机物(Mr10×103),但仅能去除部分的中等分子(10×103Mr1×103)和小分子(Mr1×103)有机物.研究发现化学清洗水中的有机物相对分子质量多为中等分子和小分子,说明导致膜不可逆污染的主要是中等分子和小分子有机物.此外,洗膜水中强疏和中性亲水组分含量远高于弱疏和极性亲水,说明强疏和中性亲水组分是不可逆污染的主要物质.三维荧光分析表明,芳香族蛋白质和溶解性微生物产物是造成膜不可逆污染的主要污染物.
正文:
低压膜工艺如微滤膜和超滤膜在饮用水处理中正得到日益广泛的应用.膜污染是妨碍膜应用的最主要问题.膜污染会引起通量下降或膜压差上升,导致运行费用和水处理成本增加.虽然影响膜污染的因素很多,如膜的特性(亲疏水性、电负性和膜形态),溶液特性(pH值、离子强度和Ca2+浓度),有机物特性( 亲疏水性、分子质量和电荷密度)等[1 ~ 4],但有研究表明,造成膜污染最主要的物质是水中天然有机物( NOM) [5 ~ 7]. 因此尽量降低进膜水中有机物的含量便是减缓膜污染或提高膜通量的主要思路[2,8].
目前常用于减缓膜污染的主要技术措施是在膜前增加预处理,如混凝、粉末活性炭吸附以及高锰酸钾氧化等. 混凝主要去除大分子的有机物,而对小分子有机物效果甚微; 粉末活性炭则优先吸附较易进入其细孔的小分子量有机物[9 ~ 11],若两者联用,在去除天然有机物( NOM) 上将形成很好的互补. 高锰酸钾具有较强的氧化性,可有效去除水中的有机污染物和某些消毒副产物的前体物,并有良好的助凝效果,是预处理中常用到的氧化剂.
近年来,国内外不少学者对天然有机物的特性进行了相关研究,结果表明天然有机物的亲疏水性和相对分子质量分布对膜污染有重大影响,水中不同组分的有机物对膜污染的影响是不同的[9]. 董秉直等[12]的研究也表明,有机物的去除率与膜污染减缓程度并不存在正相关关系,因此找出那些对膜污染贡献最大的有机物并加以去除,才能最大限度延长膜的使用寿命. |