超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制.doc

超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制超滤是污水深度处理的一种适宜方法。然而,二级出水中的有机物(EfOM)在很大程度上会影响超滤的性能。由于污染物在膜表面或膜孔中的积累,而污水中的有机污染物大多以溶解的胞外聚合物物质(EPS)或可溶性微生物产物(SMPs)引起不可逆沉积,通常被表征为膜和膜上的蛋白质和多糖为主,使得膜污染问题更加突出。试验考察了操作运行压力的影响,可以观察到超滤运行压力的增加会影响超滤膜的污染程度和阻力分布,通量随运行压力的增加呈减少趋势,压力越大其膜污染越明显,膜孔堵塞和滤饼层堆积虽然使得过水能力降低,但在一定程度上强化了超滤膜截留污染物的能力,紧密厚实的滤饼层可以截留或吸附EfOM中的部分有机物,当膜污染增加到一定程度之后必须用水力或化学清洗的方式使通量尽可能恢复到初始状态,水力反冲洗可以去除EfOM滤饼层阻力,但是对于堵塞或吸附于膜孔中的有机物而言,他们仅会增加膜的不可逆阻力。EfOM已在膜污染现象中起主导作用。作为分离的部分,它们单独贡献到超滤膜的不可逆附着比较显著,这表明在污水深度处理的超滤技术中,最有效的控制和减少膜污染的策略应该是消除EfOM中生物聚合物的影响。由于生物聚合物主要受生物活性的影响,其质量和数量必须受到处理程序的影响,需要详细研究以优化生物过程,减少生物聚合物的产生,由此可以考虑在超滤工艺前采取适当的预处理手段,减少EfOM中的生物聚合物,缓解膜污染,增加超滤膜的过滤周期。本试验考察了预氧化(臭氧)和混凝(硫酸铝和氯化铁)联用对超滤膜膜污染的影响,分析通量变化、膜阻力分布和可逆性分析得出结论:臭氧和混凝预处理均显著降低了超滤膜的污染程度,使用预处理后,过水通量提高,膜污染速度大幅下降,随着臭氧和混凝剂投加量的增加,膜阻力相应减少;另外,预处理的应用使得超滤出水水质得到明显提升,水质净化效果明显,污染物去除率大大增加。试验探究了污水深度处理过程对PPCPs类小分子微量有机物的去除效果。化学絮凝是最常用的方法之一,因为混凝对原水中的高分子有机物如腐殖质等有良好的去除效果。混凝作为预处理过程,臭氧氧化、活性炭过滤和膜过滤都被证明是最有效最可行的技术,用以减少水中PPCPs的量,但混凝只除去药物的一小部分;预臭氧等高级氧化技术越来越被常规水处理工艺的前处理所应用,因为臭氧可以强化某些常规工艺如混凝的作用,增加对水源水中各种污染物的去除数量,对于原水中某些难降解难吸附去除的小分子有机物来讲如PPCPs,臭氧也可以有效的使其化学键断裂并讲解,但EfOM中的其他有机污染物与其有竞争机制,反应降解有先后顺序,最后考察了超滤膜滤饼层对PPCPs有机物的影响,证明了滤饼层的截留或吸附效果。