傳統(tǒng)絮凝和微砂載體絮凝的FI曲線能夠反映絮凝過程中絮體粒徑和濃度在剪切力作用下的變化規(guī)律。
在初始階段,絮凝劑的水解產(chǎn)物使污水中的懸浮物和膠體逐漸失穩(wěn)并凝聚成微絮體,此時FI值較?。辉谛躞w成長階段,微絮體之間相互碰撞,形成較大的絮體,F(xiàn)I值逐漸增大,此時絮體的破碎與再絮凝尚未達(dá)到平衡;當(dāng)絮體的破碎與再絮凝達(dá)到平衡時,F(xiàn)I值達(dá)到穩(wěn)定。
與傳統(tǒng)絮凝相比,絮凝平衡時,微砂載體絮凝的FI值較大,表明采用微砂載體絮凝處理污水時,絮體的生長速度更快,所產(chǎn)生的絮體尺寸也更大;此外,在微砂載體絮凝過程中,從絮體形成—絮體破碎—絮體再形成的過程中,F(xiàn)I值的變化不大,表明微砂載體絮凝的抗剪切力較強(qiáng),生成的絮體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
超濾膜通量的衰減情況為了考察微砂載體絮凝對超濾膜污染的影響,分別考察了原水、傳統(tǒng)絮凝出水和微砂載體絮凝出水J/J0的衰減情況,在超濾初期,原水、傳統(tǒng)絮凝出水和微砂載體絮凝出水的J/J0均迅速衰減,此時膜孔堵塞是導(dǎo)致膜通量衰減的主要方式;隨著運(yùn)行時間的延長,在超濾后期,隨著污染物在膜孔外部逐漸沉積,J/J0值逐漸穩(wěn)定,此時,濾餅層是導(dǎo)致膜通量后期衰減的主要方式;當(dāng)超濾出水體積為400mL時,原水的J/J0值最小,僅為0.27,傳統(tǒng)絮凝出水的J/J0值略有提高,為0.34;微砂載體絮凝出水的J/J0值最大,為0.57,表明微砂載體絮凝能有效延緩超濾膜通量的衰減進(jìn)程。
微砂載體絮凝一方面能夠去除污水中的部分懸浮顆粒和大分子有機(jī)污染物,減少超濾膜孔內(nèi)的吸附與堵塞,另一方面,絮凝劑能夠吸附、網(wǎng)捕污染物形成微絮體,在膜表面形成疏松的絮體濾餅層,通過濾餅層的篩濾與隔離作用,達(dá)到進(jìn)一步去除污染物、同時減少膜表面與污染物之間的直接接觸,有效延緩了超濾膜通量的衰減進(jìn)程。