书
书
书
第
３１
卷第
８
期
２０１１
年
８
月
环
境
科
学
学
报
Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ
Ｖｏｌ． ３１
，
Ｎｏ． ８
Ａｕｇ．
，
２０１１
基金项目：
北京林业大学青年科技启动基金（
Ｎｏ． ＢＬＸ２００９０２０
）；国家重点实验室开放基金课题（
Ｎｏ． １０ Ｋ０７ ＥＳＰＣＴ
）
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｙｏｕｎｇ Ｓｃｉｅｎｔｉｓｔ Ｆｕｎｄ
（
Ｎｏ． ＢＬＸ２００９０２０
）
ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｆｕｎｄ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｊｏｉｎｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ
（
Ｎｏ． １０ Ｋ０７ ＥＳＰＣＴ
）
作者简介：
朱洪涛（
１９８１
—），男，讲师（博士），
Ｅｍａｉｌ
：
ｄｒｅｗ１９８１ ＠ ｇｍａｉｌ． ｃｏｍ
；
通讯作者（责任作者）
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ
：
ＺＨＵ Ｈｏｎｇｔａｏ
（
１９８１
—），
ｍａｌｅ
，
ｌｅｃｔｕｒｅｒ
（
Ｐｈ． Ｄ．
），
Ｅｍａｉｌ
：
ｄｒｅｗ１９８１ ＠ ｇｍａｉｌ． ｃｏｍ
；
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ
朱洪涛，孙鹏程，文湘华，等
． ２０１１ ．
预臭氧化对二级出水微滤过程中膜有机物污染的影响［
Ｊ
］
．
环境科学学报，
３１
（
８
）：
１６３３ １６３９
Ｚｈｕ Ｈ Ｔ
，
Ｓｕｎ Ｐ Ｃ
，
Ｗｅｎ Ｘ Ｈ
，
ｅｔ ａｌ． ２０１１ ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
［
Ｊ
］
． Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ
Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ
，
３１
（
８
）：
１６３３ １６３９
预臭氧化对二级出水微滤过程中膜有机物污染的影响
朱洪涛
１
，
，孙鹏程
２
，文湘华
３
，黄霞
３
１ ．
北京林业大学，污染水体源控与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心，北京
１０００８３
２ ．
山西省环境规划院，太原，
０３０００２
３ ．
清华大学，环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室，北京
１０００８４
收稿日期：
２０１０ １１ ２４
修回日期：
２０１０ １２ ２４
录用日期：
２０１０ １２ ２９
摘要：
在二级出水溶解性有机物（
ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
，
ＥｆＯＭ
）的微滤过程中，多种因素均与膜的有机污染相关，比如总有机物的含
量，溶解性有机物的亲疏水性组成等
．
本文主要研究了在二级出水微滤过程中溶解性有机物的膜污染，以及预臭氧化对二级出水溶解性有机物
性
质的影响进而对膜有机污染的影响
． ＥｆＯＭ
和其亲水组分（
ＨＩＳ
）、疏水组分的微滤试验结果显示，亲水组分具有更强的污染潜能
．
原因可能在
于
ＨＩＳ
组分含有更多的溶解性微生物产物（
ＳＭＰ
）或者类似
ＳＭＰ
的物质，而这类物质具有分子量更大、羧酸基团含量更高的特点
．
溶解性有机
物质的预臭氧化增加了其羧酸基团和酚羟基团的含量，这可能会导致膜污染的加重
．
然而预臭氧化的另一个效果是使其总溶解性有机碳
（
ＤＯＣ
）减少，并且使大的有机物分子分解，从而最终使得预臭氧化后的溶解性有机物微滤膜污染有所减轻
．
关键词：
臭氧；二级出水；微滤；膜污染；有机污染
文章编号：
０２５３ ２４６８
（
２０１１
）
０８ １６３３ ０７
中图分类号：
Ｘ１７１
文献标识码：
Ａ
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
ＺＨＵ Ｈｏｎｇｔａｏ
１
，
，
ＳＵＮ Ｐｅｎｇｃｈｅｎｇ
２
，
ＷＥＮ Ｘｉａｎｇｈｕａ
３
，
ＨＵＡＮＧ Ｘｉａ
３
１ ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ＥｃｏＲｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ
，
Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３
２ ． Ｓｈａｎｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｌａｎｎｉｎｇ
，
Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００２
３ ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｊｏｉｎｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
，
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
，
Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ２４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１０
；
ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｉｎ ｒｅｖｉｓｅｄ ｆｏｒｍ ２４ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１０
；
ａｃｃｅｐｔｅｄ ２９ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１０
Ａｂｓｔｒａｃｔ
：
Ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｏｕｌｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
（
ＥｆＯＭ
）
． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＥｆＯＭ ａｎｄ ｏｎ ＥｆＯＭ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ
（
ＨＩＳ
）
ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｆｏｕｌｉｎｇ
ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｕｅ ｔｏ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｇｒｏｕｐｓ ａｎｄ ａｌｓｏ ｈｉｇｈｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ
（
ＳＭＰ
）
ｏｒ ＳＭＰｌｉｋｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ． Ｐｒｅ
ｏｚｏｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＥｆＯＭ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｎｄ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｇｒｏｕｐｓ
，
ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｈａｖｅ ａｇｇｒａｖａｔｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ． Ｈｏｗｅｖｅｒ
，
ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
（
ＤＯＣ
）（
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ
）
ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋａｇｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ａｒｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ
ｍａｊｏｒ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｆｏｕｌｉｎｇ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
：
ｏｚｏｎａｔｉｏｎ
；
ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｆｆｌｕｅｎｔ
；
ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ
；
ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ
；
ｏｒｇａｎｉｃ ｆｏｕｌｉｎｇ
１
引言
（
Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
）
膜技术是近
３０
几年来在水处理和污水处理回
用
领
域
迅
速
发
展
起来的一项重要工艺
．
膜工艺可以
提
供
更
好的出水水质
，并且随着技术的进步
，其效
率
和
经
济
性
也
在
大幅提高
，这些均与现代发展趋势
和
需
求
相
吻
合
．
但膜污染仍然是该工艺继续提高其
经
济
性
和
可
靠
性
的障碍
．
虽然至今很多研究学者已
经
在
该
领
域
进
行
了大量的工作
，但仍然有很多问题
需
要
解
决
．
从膜污染物质方面看
，膜污染可以分为
几
种
类
型
：无
机
物污染
、颗粒和胶体污染
、有机物污
染以
及
生
物
污
染
（
Ｈｉｌａｌ ｅｔ ａｌ．
，
２００５
）
．
有
机
物
污
染
定
中国城镇水网
www.chinacitywater.org