论文摘要
由膜污染导致的膜通量下降是限制膜技术大规模应用于饮用水生产的主要因素。对膜污染问题进行研究从而找到一种切实可行的抑制膜污染、维持膜通量的方法对促使膜技术早日大规模应用于饮用水生产有重要的意义。本文针对如何控制膜污染的这一课题进行了相应的研究。往原水中投加无机矾土颗粒的试验结果显示往原水中投加无机颗粒不但提高了超滤膜的临界通量同时也提高了膜对有机物的截留率,同时还获得了较好的水力清洗效果。现有研究对用活性炭吸附作为超滤工艺的预处理是否能够有效地延缓膜通量下降说法不一。试验中通过采用小试装置进行超滤试验来研究活性炭吸附预处理是否能够能够有效地防止膜通量下降并且探索其中的机理。试验结果显示粉末活性炭通过去除水中的腐殖酸有效地延缓了膜通量的下降。当粉末活性炭达到其去除腐殖酸的能力的极限时,无机污染物的去除率很低。因此,将水中的腐殖酸有效地去除是粉末活性炭吸附预处理延缓膜通量下降的主要原因。采用软件对用扫描电镜拍摄得到的在实验室合成的原膜和采用纳米粒子改性的超滤膜表面的电镜照片进行了分析。结果显示:1.改性膜上的膜孔数量与原膜上膜孔的数量相比有了很大的提高;2.改性膜上膜孔面积的平均值要略大于原膜上膜孔面积的平均值;3.原膜上的膜孔比改性膜上的膜孔更圆;4. Weibull分布能够很好的拟合两种膜上膜孔面积的分布。研究了松花江水中不同类型的有机碳(DOC)对纳米改性的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜膜污染的影响。试验选用松花江哈尔滨段以及肇源段江水作为超滤的原水,进而将分离所得的亲水、憎水部分及亲水憎水性能皆不显著的三种组分分别配制成与原水有机物含量一致的水样作为改性膜超滤用水进行超滤实验。试验结果表明纳米粒子的加入改善了PVDF超滤膜的亲水性,提高了其抗污染的能力。松花江水中的有机物对纳米改性膜污染能力从大到小为:亲水部分,憎水部分,亲水憎水性皆不显著的部分。