混凝对膜污染的防止作用_董秉直

混凝对膜污染的防止作用董秉直,陈艳,高乃云,邓慧萍,范瑾初(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:研究了混凝改善膜通量和防止膜污染的效果.结果表明:直接过滤原水的情况下,反冲洗后的膜通量恢复仅为初始通量的40%;而投加了混凝剂4mg/L和10mg/L(以Al计)后,反冲洗后的通量得到了完全的恢复.混凝防止膜污染取决于过滤过程在膜表面形成的滤饼层的性能.在过滤混凝液的情况下,混凝能在膜表面形成滤饼层,从而有效地防止膜污染,而过滤上清液的情况下,无法为混凝去除的中性亲水性的有机物沉积在膜表面,造成膜污染.关键词:超滤膜;微污染原水;混凝;滤饼层;膜污染中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2005)01-0090-04收稿日期:2004-01-05;修订日期:2004-03-04基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2002AA601130);国家科技攻关重大项目(2003BA808A17)作者简介:董秉直(1955～),男,福州人,博士,副教授.EffectofCoagulationonPreventingMembranefromFoulingDONGBing-zhi,CHENYan,GAONai-yun,DENGHui-ping,FANJin-chu(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inthisexperiment,theeffectsonimproveoffluxandpreventionofmembranefromfoulingisstudied.Theresultsdemon-stratethatafterbackwashing,thefluxwascompletelyrecoveredbyadditionof4mg/Land10mg/L(asAl),whilethefluxwasonly40%ofinitialfluxwithoutcoagulationpretreatment.Itisalsoobservedthatwhetherornotpreventionoffoulingbycoagulationaredependedonthecharacteristicsofcakelayerformedonmembranesurfaceduringmembranefiltration.Inthepresenceoffiltrationofcoagulationflocsuspension,coagulationcanformcakelayeronmembranesurface,thuspreventmembranefromfoulingeffectively,whileinthepresenceoffiltrationofsupernatant,foulingareoccurredduetocakelayercomprisingsmall,neutral,hydrophiliccom-pounds,whichcannotremovebybackwash.Keywords:ultrafiltrationmembrane;micro-pollutedrawwater;coagulation;cakelayer;membranefouling超滤膜或微滤膜处理天然原水时,会产生通量下降的现象,此外,如果原水受到污染,膜直接过滤处理的水质难以令人满意.膜与混凝相结合,能有效地提高膜通量和去除有机物,这已为许多试验所证实[1].膜在过滤时所遇到的另一个重要问题是膜污染.混凝是否能防止膜污染,尽管许多研究者对此进行了大量的研究,但所得到的结果存在互相矛盾之处.卞如林等人通过试验后认为,膜污染是由于大分子的腐殖酸造成的,而混凝处理能有效地去除大分子的腐殖酸,因此,混凝能防止膜污染[2].VeronigueLahoussine-Turcaud进行了有混凝预处理和膜直接处理SeineRiver的比较试验,发现尽管混凝能有效地去除DOC和降低膜过滤阻力,但无法降低膜污染的速度和程度[3].T.Carroll的试验表明,中性的亲水性有机物是造成膜污染的主要因素,而混凝去除这类有机物的效果很差,因此,混凝不能防止膜污染[4].1试验装置和方法1.1水质试验用水采用同济大学校内河水,水质如表1所示.表1主要水质指标Table1Waterqualityparameterinthetimeofexperiment水质指标变化范围平均值浊度/NTU3.81～6.685.74pH7.58～8.037.7TOC/mg·L-16.42～5.4945.89