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1、SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水Vol.29No.42007膜技术在饮用水处理中的应用与发展许丽丽摘要阐述了膜分离技术在饮用水处理领域的优势及现在的应用情况。分析了国内外近期关于膜污染形成的理论,认为应根据不同水源水质具体分析膜污染形成原因。针对饮用水处理,从水源预处理、优化操作条件两个方面论述了控制膜污染的方法措施,并介绍了几种常用的膜清洗方法。最后,对膜技术应用于饮用水处理领域进行了展望。关键词膜技术饮用水处理膜污染控制方法由于饮用水水源污染日益严重,饮用水水质不断如,我国大庆油田实施了生活饮用水深度处理工程
2、,恶化,传统的混凝、沉淀、过滤和消毒处理工艺难以以提高饮用水出水水质,采用的工艺为自来水——微满足日益严格的水质要求。膜技术自开始应用于水处滤——臭氧——生物活性炭——超滤,服务人口70理领域以来,能够有效的截留污染物、细菌和病原万,此类工艺处理站28个。其中微滤膜处理水量为菌,已成为水处理领域中最具有发展潜力的技术之31.48m/h,经此工艺净化处理后的水清洁健康,且使一。与常规水处理工艺相比,膜分离技术具有出水优用方便[4]。质稳定、安全性高、占地面积小、容易实现自动控制2膜污染及形成原因等优点。膜污染是限制膜技术广泛应用的瓶颈之一,长
3、期1膜分离技术的应用运转中出现的膜污染问题不仅导致膜通量下降、出水在饮用水处理中,常见的膜分离技术主要有微滤水质恶化、能耗加大,同时运行后期膜更换也造成了(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等,膜技术处理成本的提高。膜污染是指反应器内混合液其中微滤(MF)和超滤(UF)由于操作压力低、出中的悬浮颗粒、胶体粒子或溶解性大分子有机物在膜水量高而应用范围最广。到2000年,利用膜技术处表面和膜孔内吸附沉积,造成膜孔径减小或堵塞,使理饮用水,在世界上已建成70多个水厂,使用MF膜通量下降的现象[5]。根据污染物种类的不同,可以及UF
4、技术处理的饮用水总量达2×106m3[1]分为无机污染、有机污染和微生物污染三种;按污染/d。目前,膜分离技术的实用化研究主要以欧美和日物性质的不同,可以分为可逆污染和不可逆污染两本为主,在我国也已经引起了研究者的重视。1999年种;按污染位置的不同可以分为膜外污染和膜内污染在美国的Manitowoc建成了处理量为5.5×104m3两种,其中膜外污染由于污染物吸附沉积在膜表面而/d的MF水厂,用于除去原水中的隐孢子虫,水厂的运行增加了水流通过膜的阻力,膜内污染由于污染物在膜参数为MF膜通量为3.7m/d,对隐孢子虫的去除率可孔内吸附沉积减小
5、膜孔径而降低了膜通量。达99.99%[2]许多学者对膜污染及其形成机理进行了研究,对。加拿大的Rothesay镇于1996年建成了一座最终处理能力为4000m3于处理微污染水源的膜技术而言,不同学者对膜污染/d的水厂,采用淹没式微滤膜装置,在防止病原微生物污染的同时解决了铁/机理持有不同观点,许多研究者认为天然有机物锰的去除问题。USFMemcor公司于2000年末开发了(NOM)是一种主要的污染物质。新一代的浸没式混凝微滤(CMF-S)工艺,应用于澳NoHwaLee等采用MF和UF处理不同水质的河大利亚的本迪戈市,此项工程包括4个水处理厂
6、,其水以研究膜污染情况,观测到MF比UF膜通量下降中最大的处理能力是1.26×105m3/d[3]。在我国,膜技更快,通过试验研究认为两种膜的污染机理也不相术也得到了实际应用,但普遍规模较国外偏小。例同。大分子可溶有机物或呈胶体状态的有机物造成膜·14·SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水Vol.29No.42007孔堵塞是MF膜污染的主要原因,原水中可溶有机物有机物,特别是一些憎水性有机组分;对于亲水性有浓度越高污染越严重;膜孔的形状、大小以及膜表面机物,粉末活性炭也能通过与它们之间的物理亲和力的粗糙程度与膜为憎水
7、性或亲水性相比对膜污染的影而将其除去,从而大大减少后续膜分离过程中膜污染响更为重要;过滤过程中形成的泥饼层是造成UF膜出现的机率。王琳等采用活性炭吸附与UF膜组合系污染的主要原因[6]统进行了为期一年的饮用水深度净化中试研究,对水。Howe和Clark报道了粒径较小(3-20nm)的胶中的有机物进行去除。试验证明,经过活性炭预处理体粒子是膜污染的主要原因[7]后,高锰酸盐指数和UV去除了20%左右,有效的。LiMo等研究了混凝-254微滤(MF)膜工艺处理地表水的膜污染特性和相应减少了膜截留有机物的负荷,从而缓解了膜污染[10]。的清洗方法
8、,采用的膜材质为聚乙烯中空纤维膜,研混凝经常与膜法联合应用于饮用水处理领域,作究者认为膜外表面污染由微生物、有机和无机物质共为膜分离的预处理方法。常用的混凝剂为铝盐和铁同作用形成
