超滤及其集成技术在微污染水处理领域的研究进展.pdf

第2l卷 第1期 洛阳理工学院学报(自然科学版) V0I．21N0．1 2011年3月 JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition) M at．2011 超滤及其集成技术在微污染水处理领域的研究进展 齐海英 ，丁俊宏 (1．兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070；2．神华蒙西煤化股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯016000) 摘 要：与常规饮用水净化工艺及直接超滤工艺相比，超滤集成工艺有着明显的优越性，超滤集成工艺具有工艺 简单、操作灵活、能耗低、效率高、膜污染小等特点。主要介绍了国内超滤集成技术在微污染水处理方面研究进 展，对超滤集成技术在今后的发展前景进行了展望。 关键词：超滤集成技术；微污染水源；膜污染 DOI：10．3969／i．issn．1674—5043．2011．01．001 中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1674．5043(201DO1．0001．04 目前为止，国际水处理界对微污染原水的处理基本上是通过两种途径——传统处理工艺的改进和膜 分离技术的使用 。由于近几年的水质恶化，常规水处理工艺已不能满足我国生活饮用水的卫生标准，将 膜分离技术应用于微污染水源处理，彻底解决了常规工艺的不足，膜分离技术可 以有效截留杂质、细菌 和病原菌，其出水水质好、安全性高、生物稳定性好，同时可降低消毒剂的投加量。此外，膜还具有分 离效率高、易控制、工艺流程简捷、使用灵活等特点。超滤的分离膜孔径为0．005 1 m，位于纳滤和微 滤之间，同时包括 了部分微滤和纳滤的有效分离范围，因此在对水进行深度处理时超滤膜分离技术具有 较高的应用价值。 超滤膜 由于具有较大的截留相对分子质量，所需的驱动力低 ，所 以成为将来替代水厂传统处理工艺 和工业用水的最佳技术选择 。膜直接过滤天然水过程中，会因浓差极化和膜污染等 问题导致产水通量逐 渐下降的现象，影响到膜的使用寿命 。为此，超滤膜通常和物化法或生物法的预处理工艺(如混凝、粉末 活性炭吸附、高级氧化和生物曝气等技术 相结合来提高通量。目前国内对微污染水处理的超滤集成技术 多种多样，主要有混凝一超滤、活性炭一超滤、高级氧化一絮凝(活性炭)．超滤和生物预处理．超滤等工艺，另 外逐渐发展起来一些上述工艺的变体工艺：沉淀一超滤、沸石．活性碳 超滤、混凝．粉末炭，超滤、混凝沉淀一 生物曝气 超滤工艺等 。 1 混凝．超滤工艺 混凝 超滤组合工艺有两种方 向：一是将混凝形成的矾花去除后进行膜过滤，类似于常规处理．UF； 二是不去除矾花直接进行膜过滤，即在线混凝(inlinecoagulation)一UF组合工艺】【I。在线混凝一UF简化了预 处理流程，降低 了基建费用，有 良好的应用前景。 何文杰等人l2采用混凝一超滤工艺进行了处理滦河水的中试研究，考察了混凝剂投量和混凝反应时间对 膜出水水质及跨膜压差的影响。结果表明，在三氯化铁投量为6mg／L、混凝反应时间为7．5min时，系统 对污染物的去除效果较好，对CODM的去除率为48．7％，膜出水的CODM2．0mg／L、浊度O．1NTU；此 时的跨膜压差相对较小且随运行时间增长缓慢。在高温、高藻期，预氯化有助于提高系统对有机物的去 除率并可减缓膜污染；EFM清洗方式可使膜系统长时间在较低的跨膜压差下运行，是延缓膜污染的有效 手段。 2 活性炭．超滤工艺 活性炭(GAC)的多孔结构能有效地吸附水中的小分子有机物，除臭、脱色作用显著，同时对有机物的 吸附具有选择特性。如对腐殖酸和人工合成有机物的吸附表现出竞争作用，对三 卤甲烷前体物(THMFP) 收稿 日期：2010—11-08 作者简介：齐海英(1984-)，女，内蒙古凉城县人，在读硕士研究生，主要从事精细石油化工与摩擦化学方面的研究． 基金项 目： “十一五”国家科技支撑计：~1](2006BAJ08B08—03)；国家水体污染控制与治理科技重大专~(2008ZX07425-005)． 2 洛阳理工学院学报(自然科学版) 第2l卷 吸附效果不稳定。在超滤膜的应用过程中，最重要的是膜阻塞和膜污染问题 。水中的有机物、