水 厂!采用烧结聚乙烯"#$%管式微滤组件和原水絮
凝后直接过滤工艺&
’ 膜处理工艺
在 膜 处理 中!原水的有机物分子量分布起着十
分 重要的 作 用!这是因为它决定所选用的膜的孔径
以及所采用的工艺流程&()*
+,用表 -中的 .种超滤
膜对位于美国伊利诺州的 /,0)123湖进行试验
4-5
&
表 - 67膜处理效果
材
质
截留分子量
89:
";<=(%
6>
?@.
"0;
A -
%
浊度
"B86%
膜 C 聚丙烯酸
-DDDDD
EF@@
DFG-D
DFD@
膜 H 醋酸纤维素
-DDDDD
EF@E
DFI?-
DFD@
膜 :
聚砜
EDDDD
EF?.
DFGED
DFD@
膜 / 醋酸纤维素
@DDD
EFJD
DFG?@
DFD@
虽 然 表 -中 .种膜的截留分子量不同!但出水
水质却 相 同&有 机 物 分 子 量 分 布 的 测 定 表 明!/,K
0
)
1
23湖水中的大多数有机物的分子量集中在 -DDD
和 -DDDD左右&因此!四种膜所截留去除的是分子
量 大 于 -DDDD的有机物!()*
+,的 试 验 表 明 了 分 子
量分布对膜处理选择的重要性&国内也开始对分子
量分布的测定工作&清华大学对淮河L青甸湖L怀柔
水 库 以 及 密 云 水 库 进 行 了 有 机 物 分 子 量 分 布 的 测
定!结果如表 ?所示
4?5
&
表 ? 水源水中不同分子量有机物占总 /9:的百分比"M%
NDF@O DF@P-O -PEO EP-DO Q-DO
/9:
";<=(%
淮河水
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?.FGI
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?@F@R
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青甸湖
ED
-@FJ
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-J
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怀柔水库
@EFGR
-.FJ?
-RFI.
DF@?
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EFIE
密云水库
.DFDR
.@FJR
-EFJI
-FIR
-F.-
?F-?
同济大学对上海浦江上游原水进行了分子量分
布 的 测 定 表 明!水中 @DM以上的 /9:为分子量小
于 .DDD/)S
1
T+U的有机物
4E5
&有机物分子量分布的
测定为膜分离处理的工艺选择提供了依据&单靠膜
分离虽然出水的 浊 度 符 合 自 来 水 水 质 要 求!但由于
黄浦江水的有机物含量较高!必须和其他工艺联用&
同济大学将膜分离和混凝粉末活性炭联用技术处理
黄浦江水&试验表明混凝粉末活性炭与膜分离结合
可大大提高去除有机物的效果&这是由于混凝主要
去除大分子量的 有 机 物!粉末活性炭去除低分子量
的有机物!膜分离截留混凝形成的矾花和吸附了有
机物的粉末活性炭&因此!这样的膜分离工艺选择是
建立在对原水进行有机物分子量分布的基础上的&
V 膜处理工艺流程
目前的膜分离水厂的工艺流程有以下几种W
-%原水X膜分离"
67或 Y7%X消毒X出水Z
?%原水X混凝X膜分离"
67或 Y7%X消毒X
出水Z
E%原 水 X 混 凝 X 粉 末 活 性 炭 X 膜 分 离 "67或
Y7%X消毒X出水&
流程 -最简洁!充分体现了膜分离的特点!为许
多膜分离水厂采用&例如!日本目前所有的已建成的
膜分离水厂均采用此流程&但这种流程膜过滤阻力
大!过滤周期短!且膜容易受到污染!去除水中溶解
性有机物的效果差&流程 ?在膜过滤前投加混凝剂!
混 凝 可 将 水 中 的 悬 浮 颗 粒 和 胶 体 变 成 松 散 的 絮 凝
体!降低了膜过滤阻力!还可去除一部分有机物&流
程 E通过投加混凝剂和粉末活性炭!不仅可有效地
降低过滤阻力还可去除有机物&流程 ?LE实际上是
一种 吸 附 和 膜分 离 处 理 工 艺!它结合了膜分离和粉
末活性炭吸附的优点&混凝剂和粉末活性炭吸附水
中 的有 机 物!超滤膜或微滤膜将混凝形成的矾花和
吸附了的粉末活性炭从水中分离&粉末活性炭和超
滤 膜结 合 的工 艺 也被称为 [:\]^8C(#\9:$^^_&
表 E为这种工艺在世界各地应用的情况
4.5
&
表 E :\]^8C(工艺应用情况
地点!建成时间
规模
";
E
=‘%
水源
#C:投量
";<=(%
被处理
水质
:a)1
,b,3
)3
‘!法国!-RRE
JJD 地下水
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色
:a,3
;*
U,c!法国!-RR.
?DD 地下水
-D
89:
Cd*
,!法国!-RRJ
?IDDD 水库水
I
89:
^)*
+1e2,+1
*
+!法国!-RRG
?@D 地下水
@
农药
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<+,2f!法国!-RRG
@@DDD 地下水
I
89:
OTdd,3
!斯洛文尼亚!-RRG E@DDD 水库水
-D
农药
()2U)++,!瑞士!-RRR
J@DDD 湖水
@P-D
g 膜技术应用给水处理的研究
膜技术在给水处理应用所遇到的最大问题是膜
污染&膜污染会导致水通量的持续下降!使膜的使用
寿命缩短&膜污染导致的水通量下降很难用水力清
洗恢复!是不可逆转的&阐明膜污染的机理是当前的
研 究 重 点&一般认为!水中的天然有机物"B)123)S
93
<)
+*
0Y)
1
1
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3
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!
B9Y%!特别是腐植酸类的有机物
是 导 致膜 污 染 的 主 要 因 素&许多研究表明!水中的
89:越高!膜污染就越严重&但近来的研究表明!无
机离 子!主要是高价的阳离子!如钙镁铁硅铝等!会
?
.
华
东
交
通
大
学
学
报
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万方数据