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絮凝劑對(duì)超濾膜污染的減緩作用

導(dǎo)讀:運(yùn)行過程中的膜污染一直是阻礙超濾技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，也是超濾膜研究的焦點(diǎn)。絮凝是一種常規(guī)的水處理技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)高效、適應(yīng)高負(fù)荷污染等優(yōu)勢(shì)。研究證實(shí)，在超


返回列表 來源：未知 發(fā)布日期：2020-08-22 10:33【大 中 小】
運(yùn)行過程中的膜污染一直是阻礙超濾技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，也是超濾膜研究的焦點(diǎn)。絮凝是一種常規(guī)的水處理技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)高效、適應(yīng)高負(fù)荷污染等優(yōu)勢(shì)。研究證實(shí)，在超濾前增設(shè)絮凝預(yù)處理可去除部分有機(jī)物，并且可阻礙污染物與膜表面接觸，減少污染物在膜孔內(nèi)的沉積，從而起到減緩超濾膜污染的作用。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到本研究用自制PFS-PDMDAAC絮凝劑處理冬季北方某水庫(kù)水，利用三維熒光譜技術(shù)揭示PFSPDMDAAC絮凝劑對(duì)溶解性有機(jī)物（DOM）的作用機(jī)理；研究低溫低濁水的絮凝特征，系統(tǒng)分析pH、Zeta電位、絮凝指數(shù)、分形維數(shù)及絮體破碎再絮凝能力，探討絮凝對(duì)超濾膜通量衰減的影響作用，以期為超濾技術(shù)的工程應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1.三維熒光
光譜實(shí)驗(yàn)上清液經(jīng)0.22μm濾膜過濾，分析其三維熒光光譜。三維熒光光譜通過測(cè)定激發(fā)波長(zhǎng)與發(fā)射波長(zhǎng)隨掃描時(shí)間變化的熒光信息特征，可獲取水中有機(jī)物的組成及含量等信息，對(duì)痕量有機(jī)物進(jìn)行識(shí)別與分析。在相同的過濾體積內(nèi)，超濾膜通量衰減程度的大小依次為直接超濾＞PFS＞PFS-PDMDAAC，其中不加絮凝劑的超濾膜通量衰減速率最大，投加絮凝劑的超濾膜通量下降趨勢(shì)明顯減緩。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到如前文所述，PFS形成絮體的分形維數(shù)小于PFS-PDMDAAC，分形維數(shù)較小，絮體結(jié)構(gòu)更加疏松，對(duì)水體的滲透性更強(qiáng)，但PFS-PDMDAAC絮凝劑對(duì)膜通量衰減的減緩效果要優(yōu)于PFS絮凝劑，這是由于PFS-PDMDAAC對(duì)有機(jī)物的去除效率明顯優(yōu)于PFS，其對(duì)有機(jī)物的吸附作用大于絮體結(jié)構(gòu)的滲透能力，減少了進(jìn)入超濾膜的污染負(fù)荷，因此有效延緩了膜通量的衰減速率。

2.結(jié)論
（1）PDMDAAC可增強(qiáng)PFS-PDMDAAC的電中和與吸附架橋能力，提高對(duì)有機(jī)物、濁度的去除效率；當(dāng)PDMDAAC占PFS-PDMDAAC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，PFS-PDMDAAC對(duì)有機(jī)物、濁度的去除率分別達(dá)到56.8%、92.5%，比單獨(dú)使用PFS分別提高了24.0%、16.2%；PFS-PDMDAAC對(duì)芳香族蛋白類有機(jī)物和溶解性微生物代謝物有明顯的去除效果。

（2）PFS僅在6.0~9.0的pH范圍內(nèi)對(duì)低溫低濁水有較好的絮凝效果，PFS-PDMDAAC對(duì)pH的適用范圍更廣。PDMDAAC的加入不僅增強(qiáng)了PFSPDMDAAC的電中和能力，而且其高分子鏈在脫穩(wěn)的污染物之間產(chǎn)生架橋作用，增大了絮體的分形維數(shù)，促進(jìn)生成更大的絮體，使結(jié)構(gòu)更加緊實(shí)。

（3）絮凝劑投加量為20mg/L，PFS-PDMDAAC的Zeta電位在零左右，電中和能力起主要作用；絮凝劑投加量至35mg/L，PFS-PDMDAAC的Zeta電位變成正值，濁度去除率有所下降，網(wǎng)捕卷掃起主要作用。

（4）攪拌速度影響了絮體的抗破碎能力，攪拌速度分別為200、300r/min，經(jīng)破碎后絮體再絮凝的恢復(fù)程度較好；當(dāng)攪拌速度為400r/min，過大的剪切力會(huì)減少絮體間的碰撞概率，并破壞絮體間的結(jié)合鍵，使破碎的絮體難以恢復(fù)。

（5）PFS-PDMDAAC對(duì)有機(jī)物的去除作用能減少進(jìn)入超濾膜的污染負(fù)荷，其形成的絮體在膜表面形成濾餅層，避免了污染物與膜面的直接接觸，從而減緩超濾膜的衰減速率。


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