PAC/UF工艺中不可逆污染的控制及机理研究
发布时间：2022-01-20 20:47
研究了PAC/UF工艺在多化学清洗周期下对UF膜不可逆污染的控制规律及机理。经过30 d的连续运行,PAC/UF工艺的单个化学清洗周期历时比单独膜过滤平均延长了58.6%,化学清洗频次降低了37.5%。PAC/UF工艺中,化学清洗后膜面不可逆污染物残留量明显少于单独膜过滤工艺。这些都证明PAC/UF工艺对于减缓膜不可逆污染具有较好的效果。膜阻力构成分析表明,与单独膜过滤相比,PAC/UF工艺中不可逆阻力降低了30.7%,可逆阻力没有明显差别,膜总阻力降低12.5%,说明PAC/UF工艺减缓膜污染是通过控制膜的不可逆污染来实现的。进一步研究发现,PAC/UF工艺中滤饼层对减缓膜污染没有明显贡献,PAC对有机物的吸附,特别是对蛋白质、富里酸和腐殖酸类典型膜不可逆污染物的去除,是减缓膜不可逆污染的主要原因。
【文章来源】：环境科学与技术. 2016,39(12)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
实验装胃原理图
第39卷（3）由（1）、（2）所得结果：Rr=Rt-R1，Rirr=R1-R2。2结果与讨论2.1PAC对膜面不可逆污染累积的减缓作用图2显示了在30d运行时间内TMP的增长趋势，图中箭头所指线上数据点表示每周期化学清洗后的起始点。比较30d的多周期连续运行发现，PAC/UF工艺每进行一次化学清洗所需的平均时间为4.6d，单独膜过滤工艺则需2.9d，PAC/UF工艺将化学清洗周期平均延长了58.6%。PAC/UF工艺运行了6个周期，经历5次化学清洗；单独膜过滤工艺运行了9个周期，经历了8次化学清洗。PAC/UF工艺使化学清洗频次降低了37.5%。从整体上看，PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染。为更好地比较PAC/UF工艺与单独膜过滤工艺的差异，将30d分为前10d，中10d和后10d3个阶段进一步分析。在前10d和中10d阶段，单独膜过滤工艺每个阶段都经历2个完整的化学清洗周期，而PAC/UF工艺每阶段经历一个完整周期，表明PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染的增长速率。在后10d里，单独膜过滤工艺经历了3个完整的化学清洗周期，PAC/UF工艺只经历2个，表明PAC/UF减缓了不可逆污染的累积速率。分析表明，PAC/UF工艺控制了水力不可逆污染的增长和累积速率。30d运行结束后，取化学清洗后的膜丝做SEM形貌观察。图3显示了膜面污染物的残留情况。膜面残留污染物越多，表明化学清洗效果越差，不可逆污染物在膜表面累积越严重。图3的电镜结果也表明，在单独膜过滤工艺中，化学清洗后膜面残留污染物较多，大部分膜孔仍被污染物覆盖；而在PAC/UF工艺中，化学清洗后膜面污染物残留相对较少，膜孔也更清晰。这进一步证明PAC/UF工艺能减缓污染物在膜表面的累积，对不可逆污染具有较好的控制效果。2.2膜阻力分析30d运行结束后，对膜进行阻力构成分析。图4为2种工?
翰豢赡嫖廴尽?为更好地比较PAC/UF工艺与单独膜过滤工艺的差异，将30d分为前10d，中10d和后10d3个阶段进一步分析。在前10d和中10d阶段，单独膜过滤工艺每个阶段都经历2个完整的化学清洗周期，而PAC/UF工艺每阶段经历一个完整周期，表明PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染的增长速率。在后10d里，单独膜过滤工艺经历了3个完整的化学清洗周期，PAC/UF工艺只经历2个，表明PAC/UF减缓了不可逆污染的累积速率。分析表明，PAC/UF工艺控制了水力不可逆污染的增长和累积速率。30d运行结束后，取化学清洗后的膜丝做SEM形貌观察。图3显示了膜面污染物的残留情况。膜面残留污染物越多，表明化学清洗效果越差，不可逆污染物在膜表面累积越严重。图3的电镜结果也表明，在单独膜过滤工艺中，化学清洗后膜面残留污染物较多，大部分膜孔仍被污染物覆盖；而在PAC/UF工艺中，化学清洗后膜面污染物残留相对较少，膜孔也更清晰。这进一步证明PAC/UF工艺能减缓污染物在膜表面的累积，对不可逆污染具有较好的控制效果。2.2膜阻力分析30d运行结束后，对膜进行阻力构成分析。图4为2种工艺的膜阻力分布图。Rt表示膜总体污染（包括可逆和不可逆污染）程度，Rr代表可逆污染，Rirr代表了不可逆污染程度。由图4分析表明，PAC/UF工艺中总阻力比单独膜过滤工艺降低12.5%，然而，2种工艺中的可逆阻力相比并没有明显的差别，这表明PAC/UF组合工艺对可逆污染没有明显的减缓作用。比较不可逆阻力发现，在PAC/UF工艺中不可逆阻力值为1.51×1012/m，而单独膜过滤工艺中不可逆阻力值则为2.18×1012/m，PAC/UF工艺使不可逆阻力降低了30.7%。不可逆阻力的减少，意味着PAC/UF工艺对UF膜的不可逆污染具有一定的减缓效果。图4的结果也进一步说明PAC/U
【参考文献】：
期刊论文
[1]UF膜与混凝粉末活性炭联用处理冬季黄河水[J]. 裴亮,姚秉华,付兴隆,杜忠. 环境科学与技术. 2009(03)
[2]超滤处理微污染地表水的膜污染化学清洗研究[J]. 薛罡,王燕群,石枫华. 环境科学与技术. 2008(07)
[3]超滤——第三代城市饮用水净化工艺的核心技术[J]. 李圭白,杨艳玲. 供水技术. 2007(01)
[4]粉末活性炭-超滤膜处理微污染原水试验研究[J]. 董秉直,陈艳,高乃云,范瑾初. 同济大学学报(自然科学版). 2005(06)
本文编号：3599493
【文章来源】：环境科学与技术. 2016,39(12)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
实验装胃原理图
第39卷（3）由（1）、（2）所得结果：Rr=Rt-R1，Rirr=R1-R2。2结果与讨论2.1PAC对膜面不可逆污染累积的减缓作用图2显示了在30d运行时间内TMP的增长趋势，图中箭头所指线上数据点表示每周期化学清洗后的起始点。比较30d的多周期连续运行发现，PAC/UF工艺每进行一次化学清洗所需的平均时间为4.6d，单独膜过滤工艺则需2.9d，PAC/UF工艺将化学清洗周期平均延长了58.6%。PAC/UF工艺运行了6个周期，经历5次化学清洗；单独膜过滤工艺运行了9个周期，经历了8次化学清洗。PAC/UF工艺使化学清洗频次降低了37.5%。从整体上看，PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染。为更好地比较PAC/UF工艺与单独膜过滤工艺的差异，将30d分为前10d，中10d和后10d3个阶段进一步分析。在前10d和中10d阶段，单独膜过滤工艺每个阶段都经历2个完整的化学清洗周期，而PAC/UF工艺每阶段经历一个完整周期，表明PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染的增长速率。在后10d里，单独膜过滤工艺经历了3个完整的化学清洗周期，PAC/UF工艺只经历2个，表明PAC/UF减缓了不可逆污染的累积速率。分析表明，PAC/UF工艺控制了水力不可逆污染的增长和累积速率。30d运行结束后，取化学清洗后的膜丝做SEM形貌观察。图3显示了膜面污染物的残留情况。膜面残留污染物越多，表明化学清洗效果越差，不可逆污染物在膜表面累积越严重。图3的电镜结果也表明，在单独膜过滤工艺中，化学清洗后膜面残留污染物较多，大部分膜孔仍被污染物覆盖；而在PAC/UF工艺中，化学清洗后膜面污染物残留相对较少，膜孔也更清晰。这进一步证明PAC/UF工艺能减缓污染物在膜表面的累积，对不可逆污染具有较好的控制效果。2.2膜阻力分析30d运行结束后，对膜进行阻力构成分析。图4为2种工?
翰豢赡嫖廴尽?为更好地比较PAC/UF工艺与单独膜过滤工艺的差异，将30d分为前10d，中10d和后10d3个阶段进一步分析。在前10d和中10d阶段，单独膜过滤工艺每个阶段都经历2个完整的化学清洗周期，而PAC/UF工艺每阶段经历一个完整周期，表明PAC/UF工艺能够减缓不可逆污染的增长速率。在后10d里，单独膜过滤工艺经历了3个完整的化学清洗周期，PAC/UF工艺只经历2个，表明PAC/UF减缓了不可逆污染的累积速率。分析表明，PAC/UF工艺控制了水力不可逆污染的增长和累积速率。30d运行结束后，取化学清洗后的膜丝做SEM形貌观察。图3显示了膜面污染物的残留情况。膜面残留污染物越多，表明化学清洗效果越差，不可逆污染物在膜表面累积越严重。图3的电镜结果也表明，在单独膜过滤工艺中，化学清洗后膜面残留污染物较多，大部分膜孔仍被污染物覆盖；而在PAC/UF工艺中，化学清洗后膜面污染物残留相对较少，膜孔也更清晰。这进一步证明PAC/UF工艺能减缓污染物在膜表面的累积，对不可逆污染具有较好的控制效果。2.2膜阻力分析30d运行结束后，对膜进行阻力构成分析。图4为2种工艺的膜阻力分布图。Rt表示膜总体污染（包括可逆和不可逆污染）程度，Rr代表可逆污染，Rirr代表了不可逆污染程度。由图4分析表明，PAC/UF工艺中总阻力比单独膜过滤工艺降低12.5%，然而，2种工艺中的可逆阻力相比并没有明显的差别，这表明PAC/UF组合工艺对可逆污染没有明显的减缓作用。比较不可逆阻力发现，在PAC/UF工艺中不可逆阻力值为1.51×1012/m，而单独膜过滤工艺中不可逆阻力值则为2.18×1012/m，PAC/UF工艺使不可逆阻力降低了30.7%。不可逆阻力的减少，意味着PAC/UF工艺对UF膜的不可逆污染具有一定的减缓效果。图4的结果也进一步说明PAC/U
【参考文献】：
期刊论文
[1]UF膜与混凝粉末活性炭联用处理冬季黄河水[J]. 裴亮,姚秉华,付兴隆,杜忠. 环境科学与技术. 2009(03)
[2]超滤处理微污染地表水的膜污染化学清洗研究[J]. 薛罡,王燕群,石枫华. 环境科学与技术. 2008(07)
[3]超滤——第三代城市饮用水净化工艺的核心技术[J]. 李圭白,杨艳玲. 供水技术. 2007(01)
[4]粉末活性炭-超滤膜处理微污染原水试验研究[J]. 董秉直,陈艳,高乃云,范瑾初. 同济大学学报(自然科学版). 2005(06)
本文编号：3599493
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