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中国

科技论文在线

超滤组合工艺去除原水中天然有机物的研究进展

王有乐

，祁晓霞

，董芳

，鹿玉

1.兰州大学资源环境学院，兰州（730000）

2.南开大学环境科学与工程学院，

天津

（

300071)

Email:

qixx08@lzu.cn

摘要：原水中天然有机物对水处理工艺有很大的影响。本文总结了近几年来超滤组合工艺
去除原水中天然有机物的研究情况，重点介绍了混凝

-超滤、活性炭-超滤和混凝-活性炭-超

滤工艺，并对各工艺的去除效率进行了比较。结果表明，在目前研究的众多的工艺中，混凝
-活性炭-超滤工艺在原水中天然有机物的去除领域有很好的前景。
关键词：天然有机物；超滤；混凝；活性炭

天然有机物（

NOM）是指动植物在自然循环过程中经腐烂分解所产生的物质，广泛的

存在于地表水和浅层地下水中，其主要是腐殖质，占有机物总量的

60%～90%。NOM 是水

体色度的主要成分，并且会对水处理工艺产生负面影响，比如增加混凝剂的投加量，增加消

毒剂的投加量，同时消毒剂的投加会产生消毒副产物，影响饮用水的安全

[1-6]

。

研究表明，不同分子量的

NOM 对水体安全的影响角度不同。小分子量的有机物主要是

引起

Ames 试验致突变物

[7]

；分子量为

500～10k 的有机物会产生消毒副产物（DBPs）中的

CHCl

和

CHCl

，而毒性更大的

CHClBr

和

CHBr

则是由分子量小于 500 的有机物产生

[8]

。

很多研究表明

[9-11]

：常规工艺对大分子量有机物去除率很高，尤其对分子量为

10k 以上

的有机物去除率达

67%以上，但对小分子量有机物去除率很低，而分子量小于 500-1k 的有

机物反而增加了

20%左右。这正是常规工艺中氯化消毒过程危害极大的毒副产物的原因，

也是常规工艺局限性的体现。

常规工艺的局限性就要求研发先进的水处理技术，以提高出水水质，减少出水中

NOM

的含量。膜法水处理技术就是在这一背景下诞生的。其中，超滤（

UF）技术又是膜法水处

理技术中人们比较关注的一种工艺。近年来，以超滤为核心的第三代水处理技术越来越受到

人们的关注，超滤技术不仅具有高效去除水中颗粒物质和胶体物质

[12-13]

的效能，还可以对水

消毒

[14]

，在水处理中具有极大的应用前景。

目前，国内外学者在超滤去除原水中天然有机物的课题上已经做了很多研究，本文在此

进行了研究进展的综述，以期能更加深入理解超滤及其组合工艺的处理过程及效率，并为今

后的研究及实际运用提出建议。

1 直接超滤去除天然有机物

超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的

特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯

化。据有关研究表明，直接超滤对天然有机物的去除率不高。李秀芝等

[15]

用直接超滤工艺

对引黄水库水进行了处理，结果表明直接超滤工艺对

COD

、

254

的平均去除率分别为

30.4％、38.5％。刘春霞等

[16]

用截留分子量为

100～150 k 的超滤膜对饮用水进行处理，研究

表明，超滤膜对进水中

DOC 和 UV

254

的去除率分别为

8.63％和 18.9％，膜出水中有机物主

要为

<30k 的小分子。
可以看出，超滤截留的主要是大分子有机物，而对于小分子有机物的截留率有限；对有