表 ! !"# 膜与 !$%& 膜的对比

项目

膜孔径 ’

%()*+,

截留

分子量

疏水性

优

点

缺

点

!"# 膜

- 万

有效截留小分
子量有机物

一般

具有优良的尺寸稳定性和低热膨胀系数，可
承受高温蒸汽加热灭菌处理并可耐受酸碱
等化学处理

［.］

超滤装置在长期使用下易造成菌类膜污染

!$%& 膜

/0 万

对各分子量有
机物去除效果
较好

极强

具有突出的化学稳定性、耐辐射特性、抗污
染性和耐热性

!$%& 由于表面能低，有极强的憎水性，易产
生吸附污染，使膜通量和截留率两项主要分
离指标下降，降低了膜的使用寿命

［1］

泊水受到污染，导致水中有机物含量和种类明显增

多。水体中天然有机物

（234）是消毒副产物（%5!）的

主要前体物，

也是导致水处理工艺和供水管网系统中

微生物生长的因素

［/，6］

。研究表明，给水处理工艺对

有机物的去除效率相差较大，

且与水源水中有机物在

不同分子量区间的分布特性有很大关联

［7］

。

目前国内水厂普遍采用常规水处理工艺，该工

艺出厂水中生物安全性存在一定隐患

［-］

。因此，在

水厂技术升级中超滤净水工艺备受关注。!"# 超滤
膜具有化学稳定性和生物相容性良好、截留分子量

效果好等特性，是一种理想的高性能分离膜材料

［.］

；

!$%& 膜具有极强的疏水性，

是膜分离技术的理想材

料

［8］

。根据水源有机物分子量分布的特性，笔者以

超滤膜净化与普通砂滤这两种工艺进行有机物去除

特性研究，为水厂技术升级工艺选择提供依据。

试验条件与方法

! 9 !

工艺流程与原水水质

本试验在太湖流域某水厂进行，试验用水 -0:

为疏水性有机物。水厂采用混凝、沉淀、过滤、消毒

的常规工艺。采用聚合氯化铝（冬季采用聚合氯化

铝复合药剂）作为混凝剂，混凝剂投加量为 8 ; /0
<= ’ >。为进行超滤和砂滤工艺的比较分析，试验在
澄清池后设置超滤净化单元（?&/ 和 ?&@），具体的
实际工艺与试验流程见图 /（图中实线为实际工艺
流程；虚线为试验流程）。

图 / 水厂工艺流程与试验流程

试验中 ?&/ 超滤膜材质为聚芳醚砜（!"#）膜，

?&@ 材质为聚偏氟乙烯（!$%&）超滤膜，具体参数指
标见表 / 所示。

试验期间原水水质情况见表 @。

! 9 "

测定方法及检测手段

采用滤膜法测定水样的有机物分子量分布。采

表 " 试验期间原水水质基本情况

指标

水温 ’ A BC 值 !

（%3D）’

（<=・>

E /

）

2F?

（2C

H2）’

（<=・>

E /

）

@76

’ I<

E /

最高值

8J/6

7J/8

G/7

/J01

0J0-@

最低值

.JG1

GJ18

0J/.

0J07/

平均值

8J0/

6J0G

/G6

0J7/

0J078

用的滤膜先在过滤器上用纯水清洗，然后过滤水样，

滤水样时需先弃去初滤液，水样先在 0J67!< 微滤
过滤，原水样与滤液所测总有机碳 F3D 分别为水的
F3D 与溶解性有机碳（%3D）

，以此滤液通过截留分

子量为 /00 K %()*+,，/0 K %()*+,，G K %()*+,，/ K %()*+,
的滤膜过滤，每一次滤液，一部分用以测定 %3D 及
?$

@76

，

另一部分用作下一级滤膜过滤，即可获得水

样中以 %3D 或 ?$

@76

为计算基础的有机物分子量

分布。

该实验所用仪器采用美国 4L)LB+MN 公司 !>、OD

系列超滤膜及超滤杯、尤尼科 ?$"@-00 型紫外可见
分光光度计、德国默克公司 (,()P*LKQN,(RS 4T)*L2 ’
D@/00F3D 测定仪

（误差 @:）。

结果与讨论

" 9 !

原水中有机物分子量分布

原水中

（%3D）为 GJ1. ; 6J/7 <= ’ >，平均为

6J 0G <= ’ >，

占 F3D 含量的 80:左右。该原水以小分

子量有机物为主，原水中分子量小于 / K %()*+, 的有
机物占 G-J/6:左右，有机物分子量在 /0 K %()*+, 以
下的约占总量的 -0:。具体溶解性有机物分子量
分布见图 @。

图 @ 水源水中溶解性有机物分子量分布

・