混凝_超滤去除腐殖酸的试验研究_王晓昌

混凝—超滤去除腐殖酸的试验研究王晓昌,王锦(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055)摘要:进行了直接超滤和混凝—超滤组合工艺对腐殖酸的去除效果和膜污染状况的试验。结果表明,超滤前加混凝预处理对腐殖酸的DOC和UV254的去除率分别从28%、40%提高到53%、78%。同时高效液相色谱(HPLC)分析表明,混凝—超滤组合工艺对分子质量<6000u的有机物的去除率提高幅度更为显著。混凝—超滤组合工艺的最佳pH值条件为pH=7,通过卷扫混凝使小分子有机物结合成微絮体,降低了膜孔污染,使超滤保持了较高的渗透通量。关键词:混凝;超滤;卷扫;渗透通量中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1000-4602(2002)03-0018-05ExperimentalStudyontheHumicAcidRemovalbyMeansofCoagulation-UltrafiltrationWANGXiao-chang,WANGJin(SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi'anUniversityofArchitecturalTechnology,Xi'an710055,China)Abstract:Experimentwasmadeonthehumicacidremovalandthemembranefoulingbymeansofultrafiltrationwithandwithoutcoagulationpretreatment.Theresultsshowthatuseofcoagulationa-headofultrafiltrationforpretreatmentofhumicacidresultsinariseinremovalrateofDOCandUV254from28%and40%to53%and78%respectively.Inthemeantime,itisshownbyhighper-formanceliquidchromatographic(HPLC)analysisthatthecoagulation-ultrafiltrationprocesshassig-nificantimprovementofremovalrateoforganicmatterswithmolecularweight<6000u.TheoptimalpHvalueforcoagulation-ultrafiltrationprocessis7,andsweepingcoagulationcanmakesmallmolecu-larorganicmatteragglomeratedintomicro-flocs,whichresultsinthereductionofmembraneporefoul-ingandmakestheultrafiltrationkeptathighpermeationflux.Keywords:coagulation;ultrafiltration;sweeping;permeationflux为了提高超滤对水中天然有机物的去除效果并减轻膜污染,一种可行的方法就是通过各种预处理来改变水中污染物的表面性质和存在形态[1～4]。其中混凝预处理由于简便、易行,与超滤组合去除水中污染物的工艺受到了关注,但是对于该组合工艺的特点和控制方法的研究尚不深入(尤其是去除机理方面),许多问题还不明确。为此,以水中天然有机物的代表性物质———腐殖酸为研究对象,利用国产超滤膜进行了混凝—超滤组合工艺的试验。1试验内容1.1试验装置试验装置如图1所示。超滤组件采用截留分子质量为1×105u的国产中空纤维膜,材质为聚丙烯腈(PAN),加压方式为内压式,处理能力为109L/(m2·h)。·18·中国给水排水2002Vol.18CHINAWATER&WASTEWATERNo.3图1试验装置简图1.2试验方法原水用从某湖泊底泥中提取的天然腐殖酸经0.45μm滤膜去除水中悬浮性杂质后的原液配制,其溶解性有机碳(DOC)浓度为5mg/L。采用两种工艺:一是原水直接超滤,二是混凝—超滤组合,混凝剂为精制硫酸铝[Al2(SO4)3·18H2O],投药量为3.5mg/L(以铝离子浓度计),采用泵前投药、水泵混合和管式混合器混凝,停留时间为1min左右,G值为10s-1(属于微絮凝)。为了比较不同pH值对处理效果的影响,加药后水的pH值控制在5和7两种条件。1.3分析方法①有机物浓度DOC:利用日本岛津公司的TOC-5000A总有机碳分析仪测定。UV254:在许多研究中用UV254作为评价NOM总量的一个指标,利用751G型紫外分光光度计测定。②混凝颗粒ζ电位利用日本Ma