８
期
朱洪涛等：预臭氧化对二级出水微滤过程中膜有机物污染的影响
其
系
统
结
构
如
图
２
所
示
．
反
应
器
主
体反应容器为
５ Ｌ
有
效
容积的圆柱形容器（内径
８０ ｍｍ
，高度
１０５０
ｍｍ
）
．
臭
氧
发
生
器产生的气态臭氧通过反应器底部
的
玻
璃
砂
曝
气
头
完成扩散
，反应器顶部设置臭氧浓
度
检
测
器
（
ＧＭ６０００
，安
思
罗
斯
，德
国
）测
定
剩
余
臭
氧
浓
度
．
为
保证实现完全混合
，反应器外部设置水泵
以
１ Ｌ ／ ６ ｓ
的循环流量使反应器中溶液从顶部到低
部
流
动
，从
而
实
现
了
与
臭
氧
气
体
错
流
的
效
果
．
水
样
性质及微滤和臭氧试验的具体条件请参
见
表
１．
试
验
１
、
３
、
５
、
７
是
为
了
研
究
ＥｆＯＭ
及
其
组
分
在
不
同
ｐＨ
和
钙离子浓度下的污染潜能
；试验
２
、
４
、
６
则
是
为
了
评
价
在
不同条件时
，预臭氧化对膜污染潜
能
的
影
响
．
图
２
臭氧反应系统
Ｆｉｇ． ２ Ｓｅｔｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｏｚｏｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
表
１
微滤和臭氧试验条件及进水样品性质
Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｊｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｚｏｎａｔｉｏｎ
试验
样品
ＤＯＣ
／
（
ｍｇ
·
Ｌ
－ １
）
ｐＨ
调节
Ｃａ
２ ＋
投加
臭氧投加量
／
（
ｍｇ
·
ｍｇ
－ １
）
过滤通量
／
（
ｍ
３
·
ｍ
－ ２
·
ｄ
－ １
）
１
ＥｆＯＭ
１７ ． ７５
７ ． ５
ａ
—
ｂ
—
８
２
ＥｆＯＭ
１７ ． ７５
７ ． ５
ａ
—
ｂ
０ ～ ２ ． ５２
８
３
ＨＩＳ
１２ ． １５
调为
５ ． ０
和
７ ． ０
投加
０
和
５０ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
—
８
４
ＨＩＳ
１２ ． １５
７ ． ０
ａ
—
ｂ
０
，
０ ． ７２
８
５
ＨＯＡ
１１ ． ７６
调为
５ ． ０
和
７ ． ０
投加
０
和
５０ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
—
８
６
ＨＯＡ
１１ ． ７６
７ ． ０
ａ
—
ｂ
０
，
０ ． ７２
８
７
ＨＯＢ
１１ ． ２７
调为
５ ． ０
和
７ ． ０
投加
０
和
５０ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
—
８
注：
ａ．
未经
ｐＨ
调节的初始值；
ｂ．
未投加额外的钙离子
．
２． ２
测试项目和方法
不
同水样
ｐＨ
的测定由
ｐＨ
计（
ｐＨ ／ Ｉｏｎ ５１０
，
Ｅｕｔｅｃｈ
，新加坡）完成
．
溶解有机碳（
ＤＯＣ
）含量由
ＴＯＣ ５０００Ａ
（日本岛津）测定
． ２５４ ｎｍ
紫外吸收值
（
ＵＶ
２５４
）由分光光度计（
ＵＶ ２４０１ＰＣ
，日本岛津）完
成
．
羧
酸
酸
度
和
酚羟基酸度的测定方法为电位滴定
法
（
Ｃｏｌｌｉｎｓ
等
，
１９８６
；
Ｃｈａｎｄｒａｋａｎｔｈ
和
Ａｍｙ
，
１９９６
）
．
溶
解
性
有
机
物
质
不同组分的表观分子量（
ＡＭＷ
）由超
滤
法
确定
，所用超滤膜的名义切割分子量分别为
１０００
，
４０００
，
１００００
和
１０００００
，超滤杯为
Ａｍｉｃｏｎ
Ｍｏｄｅｌ ８４００
（美国
Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ
）
．
另外
，
ＥｆＯＭ
的表观分
子
量
分
布
也
利用体积排阻色谱（蛋白纯化仪
ＡＫＴＡ
ｐｕｒｉｆｉｅｒ
，
Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ
，美
国
）进
行
了
测
定
．
新
膜和污染后膜表面的接触角由接触角系统
ＯＣＡ２０
（美
国
数
据
物
理
公
司
）测
定
完
成
．
３
结果与讨论
（
Ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
）
３． １ ＥｆＯＭ
组分的污染特性
ＥｆＯＭ
的
３
种组分
，
ＨＩＳ
、
ＨＯＡ
和
ＨＯＢ
溶液
，分
别
调
整
为
具有接近的有机物浓度和相同的
ｐＨ
值
，
然后
分
别
进
行
微
滤
试
验
（即
表
１
中
试
验
３
、
５
、
７
）
．
图
３
是这
３
组微滤试验中跨膜压差（
ＴＭＰ
，
ｔｒａｎｓ
ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
）的变化
．
从图中趋势可以看出
，
ＨＩＳ
具
有
比
疏
水
性
组
分
更
强
的
污
染
潜
能
．
图
３ ＥｆＯＭ
不同组分微滤过程中的
ＴＭＰ
变化趋势
Ｆｉｇ． ３
ＴＭＰ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＥｆＯＭ
ｆｒａｃｔｉｏｎｓ
５
３
６
１
中国城镇水网
www.chinacitywater.org