当前位置：摘要：用截留分子质量为15×104u的超滤膜处理河水，对影响膜透水性能的操作条件以及造成膜污染的物质进行了分析。近2年的运行结果表明，超滤膜对浊度、总铁、总锰以及细菌都有很好的处理效果。经对污染膜的检验分析，发现膜表面形成了一层致密的由高分子有机物和无机物组成的污染层，使得透水率下降，而反洗很难使其剥离，因此对原水中的高分子有机物及部分无机污染物进行预处理可取得良好的运行效果。
关键词：超滤膜 膜面流速 透水率 膜压差 膜污染 清洗
作为纳滤、反渗透的预处理手段之一，对胶体以及高分子物质有良好的分离能力。根据原水性状选择高效的运行方式，开发有效的反冲洗和化学洗涤方法等成为膜分离技术能否实用化的关键所在。在某给水厂历时近2年的试验中，考察了原水性状、水温、膜表面流速等因素对处理效果的影响。
1 试验方法及条件
11原水水质
以日本八户市马渊川河水经过沉砂、过滤(150μm)预处理后作为原水，其水质如表1所示。
| 项目 | 测定结果 | |||
| 最低 | 最高 | 平均值 | 测定次数 | |
| 水温(℃) | 1.1 | 28.5 | 12.3 | 516 |
| 细菌(个/mL) | 170 | 27000 | 1700 | 88 |
| 大肠杆菌(个/100mL) | 10 | 14000 | 2400 | 88 |
| 高锰酸盐指数(mg/L) | 2.6 | 29.3 | 6.9 | 45 |
| Cl-(mg/L) | 5.9 | 17.9 | 10.3 | 45 |
| 总铁(mg/L) | 0.05 | 3.68 | 0.63 | 22 |
| 总锰(mg/L) | 0.007 | 0.127 | 0.037 | 22 |
| 硬度(mg/L) | 27 | 54 | 41 | 14 |
| 铝(mg/L) | 0.15 | 2.29 | 0.8 | 9 |
| pH | 7.0 | 7.8 | 7.4 | 91 |
| 色度(倍) | 1.3 | 12 | 5.0 | 498 |
| 浊度(NTU) | 0.9 | 1500 | 13.3 | 518 |
| 电导率(μS/cm) | 70 | 187 | 137 | 91 |
| E260 | 0.015 | 0.115 | 0.033 | 90 |
| TOC(mg/L) | 31 | 160 | 66 | 82 |
| TOC/E260 | 31 | 160 | 66 | 82 |
1.2 设备
设备及流程见图1。
膜的材质为中空管式醋酸纤维素膜(截留分子质量为15×104u)，加压透水方式为内压型十字流式，由循环泵控制流量，反冲洗间隔时间为30min。为防止微生物繁殖，反冲洗时添加5mg/L的次氯酸钠溶液。另外，长期运行将使膜负荷逐渐增大，在物理冲洗不能恢复透水量时使用500mg/L的次氯酸钠和5%的柠檬酸各20L进行20min左右的化学冲洗。
1.3 评价方法
试验数据由计算机采集，原水流量、透水量、膜入口压力、膜出口压力、透水压力、透水温度等6项指标每10min记录一次；电耗、循环水量、累积流量、反冲洗流量等项目每周记录一次。透水率由下式进行校正：
校正透水率=(透水量/膜两侧压差)×98.1kPa×μt/μ25
μt=0.0179/(1+0.03702t×0.0001638×t2)×100
式中t——水温，℃
μ25——水温为25℃时水的粘性系数
2 运行结果及讨论
2.1 透过水质
处理水质如表2所示。
| 项目 | 测定结果 | |||
| 最低 | 最高 | 平均值 | 测定次数 | |
| 水温(℃) | 2.8 | 29.1 | 13.7 | 516 |
| 细菌(个/mL) | 0 | 4 | 0 | 82 |
| 大肠杆菌(个/100mL) | 0 | 0 | 0 | 45 |
| 高锰酸盐指数(mg/L) | 1.4 | 8.6 | 2.8 | 22 |
| Cl-(mg/L) | 5.7 | 18 | 10 | 44 |
| 总铁(mg/L) | 0 | 0.03 | 0.00 | 22 |
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