造成浸没式超滤膜污染的因素分析

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浅析浸没式超滤膜处理技术

浅析浸没式超滤膜处理技术

浅析浸没式超滤膜处理技术摘要:超滤膜凭借着优秀的过滤能力成为了现代过滤水体的重要工具,目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。

本文介绍的浸没式膜处理设备通过设置一系列曝气工具保证水体呈现扰动状态,使超滤膜管与水接触的面积变大,从而提高净水效率。

关键词:超滤膜、蜂巢式六边形、曝气柱、反洗风机1、技术背景超滤膜是一种用于超滤过程中将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜,超滤膜表面有非常多微小的孔洞,往往只能允许水分子通过,其它大于水分子的微粒都会被拒之门外,市面上主要的有压力式和浸没式两种超滤组膜,目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。

浸入式超滤组膜往往是依靠水压和水补充原理进行净水,原水水体基本上是处于静止状态,时间一久被隔离的各类微小物质就会吸附在过滤组膜的表面,不仅容易堵塞超滤组膜的过滤孔,同时会大幅缩短超滤组膜的使用寿命,因为超滤组膜比较柔软不能依靠抽水机强大的动力进行直接抽取,净水效率比较低。

2、浸没式超滤膜处理技术的介绍浸没式超滤膜处理技术使用的设备包括曝气室,曝气室内部的上端开设有送气室,送气室的上部固定连接超滤组膜,超滤组膜下部的最外端固定安装不锈钢固定环,且超滤组膜的中部固定安装曝气柱,超滤组膜的顶部固定安装储水。

储水室的上部固定连接抽水管,曝气室的左侧固定连接送气管,送气管的右侧固定连接二分头,二分头的右侧固定连接反洗风机管。

曝气柱上有气管,气管的上部固定安装气柱,气柱的表面开设若干孔洞。

曝气柱采用的是下细上粗,原本气流在狭窄的气管中移动非常快速,突然到达宽阔的气柱中移速大幅降低,最终所传输的气流也不会非常的剧烈,避免对超滤组膜造成剧烈的晃动。

曝气柱主要的作用就是通过自身的气孔向外传送出气体,产生气泡使水体出现扰动,防止细微垃圾吸附在超滤组膜上,由于整个超滤组膜结构柔软,曝气柱所产生的气动能够使超滤组膜分散开来,扩大了其净水面积。

超滤组膜采用的是蜂巢式六边形结构,且超滤膜与送气室上部贯穿相连,蜂巢式结构精密细致,能够保证在同等的面积中产生最多的净水空间,另外该结构非常的紧密结实,能够保证超滤组膜长时间使用。

超滤膜污染的主要成因分析

超滤膜污染的主要成因分析
在共混改性中"共聚物已经用于改善超滤膜的亲水性$ 几 个研究表明"通过将共聚物加入到流延涂料中"通过相转化技 术浇铸的膜聚物通常用于共混改性方法中"因为这种类型的共 聚物中的疏水链段可以与膜主链基质物理结合"而亲水链段将 在膜表面上延伸以增加膜亲水性$
由于高孔密度"共聚物的自组装可以导致均匀的孔径分布 和高通量$ 具有均匀孔径的膜可以比具有宽孔径分布的膜表 现出更好的选择性$ 通常"制造没有任何结构缺陷的膜是不容 易的$ 如果存在诸如大孔的缺陷"则大多数颗粒或分子将首先 通过这些孔"因为它们具有最小的电阻$ 自组装是下一代超滤 膜制造"因为它可以形成具有高孔密度的无缺陷膜$ 这样的膜 具有高通量和优异的分子量截止$
例如"表面涂层 是 使 用 物 理 吸 附" 从 溶 液 涂 覆 薄 膜 上 的 水 溶性聚合物或表面活性剂的薄层"涂层通常是不稳定的"并且 可以在膜操作期间被洗掉$ 为了在膜表面上引入官能团"表面 接枝需要额外的步骤"例如 VW光引发"氧化还原引发"2射线 引发或等离子体引发"这使得表面接枝不适用于大规模工业制 造$ 界面聚合通常在高度危险的条件下进行$ 最近应用于改 善膜的亲水性的另一种方法是共混改性$ 在共混改性方法中" 在膜制备过程中"在膜浇铸溶液中加入添加剂' 例如亲水性聚 合物"两亲性聚合物和两性离子聚合物* 当将共混改性方法与 其它改性方法比较时"共混改性方法是简单的并且适用于大规 模工业制造$
二膜寿命 膜寿命是指膜可用于过滤而不用新膜替换的时期$ 膜寿 命与膜骨架材料的性质有关$ 膜骨架材料是用于浇铸膜的主 要材料$ 在膜过滤过程中"由于胶体#微生物和天然有机物质 的积累将发生膜污染$ 膜结垢是我们不希望看到的现象"因为 它降低了膜过滤过程的效率$ 为了保持膜的性能"需要进行清 洗过程$ 由于必要的清洁过程'例如"空气冲洗"反向冲洗和化 学清洁* 以维持膜的性能"膜主链材 料 的 固 有 性 质 对 于 膜 寿 命 是必需的$ 优异的骨架膜材料应当具有优异的物理性能' 例 如"鲁棒的机械强度* 和化学性质' 例如酸和碱电阻* $ 用于制 备膜的普通聚 合 物 包 括 聚 偏 二 氟 乙 烯 ' <W!o* " 聚 四 氟 乙 烯 ' <:oX* "聚醚砜' <XH* "聚丙烯' <<* "聚氯乙烯' <WA* "聚砜 ' <Ho* 等$ 近年来"<WA和 <W!o膜由于其良好的物理和化学 性质已经用于许多应用中$ 三展望 虽然可以通过增加反冲洗强度和频率#改善原水的预处理 技术以及提高膜表面流速等操作条件来控制膜污染"但这些方 法只能在一定程度上减轻膜污染的现象"并不能从根本上解决 膜污染的问题$ 因此"在今后的研究中"应该去寻找新的制膜 方法$ 目前对 <W!o膜亲水改性的方法可归结为本体改性和 表面改性两大类"前者主要通过在膜材料中引入极性基团以从 整体上改善膜的亲水性"后者主要是通过在膜表面引入极性基 团以提高膜的亲水性$ 综上"膜的亲水性的改良#抗污染性能 的提高是解决膜污染问题的根本途径$ 参考文献 $ 王姣孙黎明&超滤膜材料及发展趋势 g &化学工程与 装备)%%7' $)(2$)3& ) 吕立盈李东亮&聚偏氟乙烯膜的改性研究进展 g &化 学研究)%%1$7$ $%(2$%1& ( 芦艳赵国发张广洲等&相转化法制备 <W!o超滤膜 及其亲水化改性研究进展 g &塑料工业)%$$('$% $12)$& 作者简介朱轩慧$''$2 女辽宁鞍山人硕士唐玉兰 $'1$2 女江苏扬州人博士后教授研究方向高分子有机 膜的制备及在水处理中的应用

浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响

浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响
浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响
张春雷,杨扬,陈克成,刘永康
北京市自来水集团有限责任公司,北京100031
摘要:文中研究和分析了浸没式超滤膜在生产中的断丝现象及其对工艺运行的影响,发现使用一年的超滤膜丝出现了材料疲劳老化、膜孔变形等现象,甚至出现了断丝,并对出水水质产生了影响。断丝显著地降低了浸没式超滤膜对浊度、微颗粒及水中微生物等指标的控制效果,而出水浊度、跨膜压差的变化相对迟钝。同时膜孔变形、断丝等原因也导致浸没式超滤膜同样存在初滤水现象。诸多检测项目中微颗粒数量的响应最为敏感,与未断丝前相比,中试规模试验条件下,断丝率2/50000,4/50000,8/50000,16/50000时,初滤出水中>2.0μm的颗粒数分别增加103.89倍,230.89倍,467.90倍和727.99倍;粒径>4μm的颗粒数量分别增加122.42倍,311.64倍,678.31倍和1264.09倍。总出水中>2.0μm的颗粒数的颗粒数分别平均增加8.95,17.83,33.65和139.74倍;对藻类去除效果从为断丝前的100%降低到93%左右。出现断丝时出水的浊度会相应增加,尤其是初滤水,断丝率超过8/50000时出水甚至不能满足国家标准的要求。试验条件下,少量断丝对跨膜压差的影响不明显。
图3使用1年超滤膜表面电镜图(2000倍)
Fig.3outside surface SEM image of used (1a)ultra filtrationmembrane
图4浸没式超滤膜断丝现象
Fig.4Breakageofsub-immersed ultra filtrationmembraneused in J waterworks
Keywords:sub-immersed ultra filtrationmembrane;micro-particles; membrane breakage;Trans-membranepressuredrop(TMPD);

运行条件对浸没式超滤膜处理地表水膜污染的影响

运行条件对浸没式超滤膜处理地表水膜污染的影响

力表检测跨膜压力。该装置的设计处理 水量为5m3/h,混凝反应池分为4格, 可以调节混凝时间,平流沉淀池水力 停留时间约1.5h。
浸没式超滤膜池的尺寸为 170cm×100cm×180cm,按照长度 方向平均分为5格。浸没式PVC中空 纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜 池内,膜丝有效长度1.36m,单帘膜 面积约8.03m2,一个膜组件中装有3 帘膜,膜面积约为24.1m2。 1.3 运行条件
2 结果与讨论 2.1 曝气对超滤膜运行TMP的影响
不同曝气强度条件下,连续和 间歇曝气在24h的时间内对超滤膜处 理苏州内河水运行TMP的影响结果 是:在无曝气条件下,膜直接过滤 原水,TMP由14.5kPa升高到38kPa, 增加了23.5kPa。连续曝气可以缓解 膜污染,当连续曝气的强度分别为 10m3/(m2·h)、20m3/(m2·h)、40m3/ (m2·h)和60m3/(m2·h)时,膜过 滤过程中的TMP分别增加18.5kPa、 8.8kPa、7.2kPa和6kPa。可见,连续 曝气时曝气达到一定强度(试验中是 20m3/(m2·h))后,再提高曝气强 度对膜运行TMP的影响显著减小。曝 气通过气泡在膜丝表面的振动和摩擦 等作用,使在膜过滤过程中形成的污 泥层松动、脱落,因此曝气可作为一 种控制膜污染的方式。
试验考察了混凝预处理以及混凝 +间歇过滤间歇曝气方式在24h内对超 滤膜运行TMP的影响。膜过滤混凝沉 淀后的出水,在24h内TMP从13.5kPa 升高到22.4kPa,增加了8.9kPa,混凝 +间歇过滤间歇曝气条件下,在24h 内TMP从14kPa升高到18.6kPa,增加 了4.6kPa。可见,混凝对悬浮颗粒物 和大分子有机物有较好的去除作用, 混凝预处理可以降低膜过滤过程中的 TMP,而且采用间歇过滤间歇曝气的 方式,膜运行TMP可以进一步降低, 这表明预处理与间歇过滤间歇曝气方 式相结合可以较好地缓解浸没式超滤 膜在实际运行当中的膜污染。 2.4 反冲洗对超滤膜运行T M P的 影响

超滤膜污染类型及原因

超滤膜污染类型及原因

超滤膜污染类型及原因超滤过程中的膜污染被理解为在保持透过液流量不变的情况下,跨膜压力(TMP)逐渐增加的现象(反之亦然,即进料压力不变的情况下,透过液流量逐渐减少),这通常是由于进料中污染物沉积或吸附在膜表面或膜孔内部引起。

膜表面的污染有时也会由以下原因造成:•预处理不充分•上游工艺混凝剂投加过量•材质(如泵、管道等)选择不当•化学加药系统出现故障•反冲洗不充分及停车不当•操作控制不当•长期缓慢积累的沉淀物•进料成分发生改变•进料或透过液中生物污染•进料中油和无机物污染从污染的机理来看,污染基本上可分为三类,即形成滤饼层、膜孔吸附和膜孔堵塞。

滤饼层通常由于污染物尺寸过大无法进入到膜孔内,从而沉积在膜表面引起,对水的透过造成额外阻力,导致跨膜压力升高。

膜孔吸附通常发生在污染物尺寸小于膜孔径时,污染物沉积在膜孔内壁上,造成孔径减小,增加了水的流动阻力。

最后,当污染物尺寸大小与膜孔径相当时就会出现膜孔堵塞,导致膜孔的数量下降,也增加了水的流动阻力。

根据污染物的性质,污染也可分为以下四类:颗粒污染:此类污染是由进料中含有的有机和无机颗粒物、悬浮固体、胶体以及浑浊物所引起,这些污染物的尺寸通常大于膜的孔径,可以通过上游预处理(如絮凝、沉淀、澄清或介质过滤)来降低。

此类污染常见的清洗方法是空气擦洗和反洗。

生物污染:此类污染是由微生物在膜上附着和生长所引起,可能还会形成粘性生物膜。

可以通过在线加氯或杀菌剂,以及使用吸附(如粉末活性炭或颗粒活性炭)消除营养物,或在上游进行混凝来减少生物污染。

生物污染常用的清洗方法是使用氧化剂或杀菌剂(如次氯酸钠、氯气、过氧化氢、亚硫酸氢钠)进行清洗。

无机污染:此类污染是因无机物(如钙、镁、铁、锰)在膜上沉淀所引起,可以通过氧化/沉淀和过滤预处理,或者在某些情况下使用低硬度水源进行碱性化学加强反洗来减少。

无机污染常用的清洗方法是使用酸(如盐酸、硫酸、柠檬酸或草酸)进行化学加强反洗或者化学清洗。

微滤-超滤-纳滤膜组件中膜污染因素分析

微滤-超滤-纳滤膜组件中膜污染因素分析

微滤\超滤\纳滤膜组件中膜污染因素分析摘要:膜污染是影响膜技术得以推广应用的主要因素,其机理尚未完全清楚,本文综述了近年来关于膜污染的影响因素的研究成果,从膜的性质、膜、溶质和溶剂之间的相互作用、料液性质三方面因素对膜污染的影响进行了阐述,具体对膜材质、膜孔径、膜孔隙率、膜电荷性、膜亲疏水性、膜粗糙度、膜件结构等膜性质、膜与溶质间的相互作用以及料液温度以及料液流速与压力、pH等料液物理、化学性质对膜污染的影响进行了讨论。

关键词:膜组件; 膜污染; 因素分析Abstract: the membrane pollution is affecting membrane technology to the main factors of application, the mechanism is not entirely clear, this paper reviewed recent film about the effects of the pollution of the research achievements of factors, from the nature of the film, film, solute and solvent, the interaction between the liquid materials properties of three factors the effects of the pollution of the membrane were introduced, on specific membrane materials and membrane aperture, membrane porosity, membrane charge sex, film or water, membrane roughness, membrane a structure, film and film properties of the interaction between the solute and material liquid temperature and velocity and pressure, the liquid materials such as pH material liquid physical and chemical properties of the effects of the pollution of the film are discussed.Keywords: membrane module; Membrane pollution; Factor analysis膜污染主要是由于流体在分离膜表面的浓差极化和流体中溶质与膜面间的相互作用所引起的。

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要:超滤膜的污染问题一直困扰着水处理领域的发展,不仅会降低膜的性能,还会对膜的使用寿命造成严重的损害。

为此,本文将深入探讨超滤膜的污染机理,并提出一系列有效的控制措施,包括膜前预处理、膜清洗、改性膜的应用,以及超滤和其他工艺的联合控制,从而有效地减少膜的污染,并为未来的膜污染防治提供可靠的参考。

关键词:超滤;膜污染;预处理;膜清洗;改性膜引言:超滤膜的孔径介于20~50nm之间,它可以有效地去除大部分颗粒和胶体,并且具有较低的驱动压力,从而有效地保证饮用水的安全性。

然而,由于孔径狭小,超滤膜会截留或吸附溶液中的大分子污染物,而且还会与水中的污染物发生反应,导致膜孔径变小、堵塞甚至破坏膜结构,从而降低了膜的渗透通量,严重阻碍了膜技术的发展和膜产业的发展。

随着环境污染日益严重,膜污染已经成为限制超滤技术应用的主要因素之一,因此,有效地解决膜污染问题显得尤为重要。

一、超滤膜污染机理及类型(一)膜污染的形成机理“膜污染”通常指的是在超滤过程中,由于某些因素,如固态颗粒、有机物和大分子物质,会对膜造成损害,从而影响其透水和分离能力。

这些因素可以通过机械截留和物理化学反应来产生影响,并可能会导致膜的孔径减小甚至堵塞。

当污染物从超滤膜表面渗入时,较小的颗粒会被超滤膜捕获,而较大的颗粒会被截留,从而使得污染物在超滤膜表面的浓度不断上升,最终超出膜内的主要浓度,形成一个明显的浓度梯度。

随着超滤膜的使用时间延长,其表面上的微粒会积聚,这会增加滤水的阻力,从而导致膜的污染程度加剧。

通常,膜污染的机制可以分为滤饼过滤、完全堵塞、中间堵塞和标准堵塞四种类型[1]。

(二)膜污染类型在实践中,膜污染的类型可按照污染物种类分为固体颗粒污染、有机污染、无机污染和微生物污染。

此外,膜污染还可以根据其形成的位置来划分,如表面沉积污染和内部阻塞污染。

膜污染还可以根据其是否能够被消除来划分,如果是,则属于可消除性污染。

超滤膜化学清洗及污染原因分析

超滤膜化学清洗及污染原因分析

超滤膜化学清洗及污染原因分析[摘要]对某热电厂锅炉补给水处理系统超滤膜污染物进行分析,确定其主要成份为有机物、泥沙和铁等。

确定化学清洗方案后对4套超滤进行在线清洗。

清洗后进出水压差恢复至0.02MPa,产水量达到105m3/h,清洗效果良好。

从系统设备和运行操作两方面分析超滤膜污染的原因并提出改进建议。

[关键词]热电厂;锅炉补给水;超滤膜;化学清洗1超滤原理超滤是一种加压膜分离技术,带有一定压力的水在超滤膜表面流动时,水分子、无机盐及小分子有机物可以透过滤膜达到超滤膜的另一侧,而水中携带的悬浮物、胶体、微生物以及金属氧化物等颗粒性杂质则被超滤膜截留,从而使水得到净化。

2某热电厂超滤简介某热电厂2×350MW机组锅炉补给水处理超滤系统设备采用美国KOCH公司生产的中空纤维内压式V8072-35-PMC型超滤膜,单套超滤设备配备24支超滤膜元件,制水量120t/h。

该超滤系统设备投运2年间,进行三次在线化学清洗。

3污染物的确定3.1表面污染物特征1、超滤膜端盖膜壳内部附着一层砖红色物质,壳内充满土黄色细粉状粘性物质;2、超滤膜丝顶部表面被粘稠状物质包裹,部分超滤膜丝堵塞,膜丝内孔径较初始状态缩小30%-40%,将粘稠污染物取出进行浸泡处理,酸碱条件下均不溶解;3.2化学清洗反洗水样分析结合超滤膜表面污染物及水源情况,对超滤膜进行加碱预冲洗,并收集一次反洗出水水样和二次反洗出水水样,与冲洗母液进行对比,结其中母液为无色溶液,第一次反洗水样溶液并呈砖红色,且沉淀物较多,第二次反洗水样依然呈砖红色,但沉淀物相对较少。

取反洗水样,依据DL/T502.25-2006《全铁的测定磺基水杨酸分光光度法》进行全铁分析,一次反洗水样含铁59mg/L,二次反洗水样含铁9.8mg/L。

收集一次反洗水水样中沉淀物(简称沉淀物)进行分析,沉淀物110℃烘干失重87.32%,烘干物550℃灼烧失重54.14%,550-950℃失重 2.30%,依据DL/T502.23-2006《化学耗氧量的测定重铬酸钾法》对沉淀物中有机物进行定性分析,结果为45.7mg/L。

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造成浸没式超滤膜污染的因素分析
超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术,是重要的膜分离技术之一。

通过超滤技术处理过的水质较好,可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求,因此,超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。

低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可,其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。

运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要,适合的操作参数可以很好地控制膜污染。

提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。

对于长期运行的膜过程,膜运行条件的选择十分重要,应尽量减少膜污染,从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。

通过中试试验,系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响,以优化膜系统的运行条件。

1 材料与方法
1.1 原水水质
试验用原水取自苏州内河的一条支流,由于受生活污水影响,该原水受到一定污染。

1.2 试验材料与装置
聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数:类型为中空纤维,过滤方式为外压,截留相对分子质量100,接触角67°,内径0.85m m,外径1.45mm。

该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。

浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置,可实现气洗和水洗的自动控制,膜池进水为原水或沉淀池出水,出水方式为泵抽吸,通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。

该装置的设计处理水量为
5m3/h,混凝反应池分为4格,可以调节混凝时间,平流沉淀池水力停留时间约1.5h。

浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm,按照长度方向平均分为5格。

浸没式PVC中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内,膜丝有效长度1.36m,单帘膜面积约8.03m2,一个膜组件中装有3帘膜,膜面积约为24.1m2。

1.3 运行条件
运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗,分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。

在用超滤膜直接过滤原水,考察混凝预处理对膜污染影响的试验中,混凝剂采用聚合氯化铝,投加量为10~15mg/L。

膜通量均采用20L/ (m2·h)。

采取的运行方式中,间歇曝气为曝气1min,停止9min;间歇过滤
为过滤9min,停止1min,不曝气;间歇过滤间歇曝气则为膜过滤9min,停止1min,间歇曝气采用曝气1min,停止9min的方式,1min的曝气正好在膜停止过滤的时段进行。

水力反洗为每24h
对浸没式超滤膜反洗1次,每次反洗5min,反冲强度为
60L/(h·m2)。

2 结果与讨论
2.1 曝气对超滤膜运行TMP的影响
不同曝气强度条件下,连续和间歇曝气在24h的时间内对超滤膜处理苏州内河水运行TMP的影响结果是:在无曝气条件下,膜直接过滤原水,TMP由14.5kPa升高到38kPa,增加了23.5k Pa。

连续曝气可以缓解膜污染,当连续曝气的强度分别为
10m3/(m2·h)、20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)和60m3/(m2·h)时,膜过滤过程中的TMP分别增加18.5kPa、8.8kPa、7.2kPa和6kPa。

可见,连续曝气时曝气达到一定强度(试验中是
20m3/(m2·h))后,再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。

曝气通过气泡在膜丝表面的振动和摩擦等作用,使在膜过滤过程中形成的污泥层松动、脱落,因此曝气可作为一种控制膜污染的方式。

间歇曝气也可缓解膜污染,当间歇曝气的强度分别为20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)、60m3/(m2·h)和80m3/(m2·h)
时,膜过滤过程中的TMP分别增加19.5kPa、12.3kPa、8.8kPa 和7.8kPa。

可见,随着曝气强度的增加,膜运行的TMP会降低,但曝气达到一定强度(试验中是40m3/(m2·h))后,再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。

这表明,在浸没式超滤膜的实际应用过程中应选择合理的曝气强度,否则既耗能又不能对膜污染起到更好的缓解作用。

2.2 过滤方式对超滤膜运行TMP的影响
试验中对比了连续过滤、间歇过滤和间歇过滤间歇曝气三种过滤方式在24h内对超滤膜运行TMP的影响。

间歇过滤过程中,膜运行TMP比连续运行时略有降低,TMP由15kPa升高至
35.5kPa,增加了20.5kPa,连续运行时TMP增加了23.5kPa,表明间歇过滤对膜污染的缓解作用只是由于膜过滤时间的减少。

间歇过滤间歇曝气条件下,膜运行T MP比连续运行时有较大程度降低,该试验条件下膜过滤的TMP由14 k Pa 升高至23 .6kPa,增加了9.6kPa,这表明在过滤间隙进行曝气可使膜表面的污泥层得到及时消除,间歇过滤间歇曝气方式对膜污染有较好的缓解作用。

2.3 混凝预处理对超滤膜运行TMP的影响
试验考察了混凝预处理以及混凝+间歇过滤间歇曝气方式在24h内对超滤膜运行TMP的影响。

膜过滤混凝沉淀后的出水,在24h内TMP从13.5kPa升高到22.4kPa,增加了8.9kPa,混凝+间歇过滤间歇曝气条件下,在24h内TMP从14kPa升高到
18.6kPa,增加了4.6kPa。

可见,混凝对悬浮颗粒物和大分子有机物有较好的去除作用,混凝预处理可以降低膜过滤过程中的TMP,而且采用间歇过滤间歇曝气的方式,膜运行TMP可以进一步降低,这表明预处理与间歇过滤间歇曝气方式相结合可以较好地缓解浸没式超滤膜在实际运行当中的膜污染。

2.4 反冲洗对超滤膜运行TMP的影响
随着过滤时间的延长,膜池内的污染物浓度会增加,造成膜的透水性下降。

虽然曝气通过擦洗作用可以在一定程度上去除膜表面的污染层,但对去除膜孔内部的污染却作用不大。

因此,当过滤达到一定程度后,需要对膜进行反冲洗并及时排放膜池内的混合液。

试验中每24h对浸没式超滤膜反洗一次,每次反洗5min,反冲强度为60L/(h·m2)。

试验期间,不同运行条件下超滤膜反冲洗前后TMP的变化情况是:在连续过滤无曝气的运行条件下,膜过滤原水的过程中,反洗可将TMP降低13~18kPa,膜过滤混凝沉淀出水的过程中,反洗可将TMP降低2.5~6kPa。

在间歇过滤间歇曝气的运行条件下,膜过滤原水过程中,反洗可将TMP降
低4.5~14.5kPa,膜过滤混凝沉淀出水的过程中反洗可将TMP 降低0.5~1.2kPa。

可见,反冲洗对膜污染有较好的控制效果。

虽然反冲洗不但能去除孔内和孔口的污染,还能通过水力冲洗去除膜表面的污染物质,但水力反洗一般会消耗超滤产水,降低产水率,因此,在实际膜过滤过程中宜将曝气和水力反洗等运行条件进行优化。

3 结论
在超滤膜组件试验中,间歇曝气和连续曝气均能有效缓解膜污染,但在实际应用过程中应选择合理的曝气强度,因为曝气强度过大会导致能耗升高,并且对膜污染不能起到更好的缓解作用。

间歇曝气和间歇过滤相结合可以较好地控制膜污染。

混凝预处理可有效降低膜运行的TMP,其与曝气和反洗方式相结合可以更好地缓解膜污染。

在膜技术实际应用中应考虑将适当的预处理与合理的曝气反洗方式相结合,以维持膜系统的长期稳定运行。

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