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蛋白类污染物超滤膜污染的影响研究

导读:超滤技术以其低压操作、无相变、无二次污染等优势被广泛应用于海水淡化、污水处理、工业废水处理及地表水处理等水处理领域。但是,废水中大量存在的溶解性有机物引起的超滤膜


返回列表 来源:未知 发布日期:2020-09-18 14:19【
超滤技术以其低压操作、无相变、无二次污染等优势被广泛应用于海水淡化、污水处理、工业废水处理及地表水处理等水处理领域。但是,废水中大量存在的溶解性有机物引起的超滤膜污染,始终是超滤技术应用中的核心问题之一。最大限度地减缓超滤膜污染对超滤技术的高效低耗运行至关重要。因此,天津津腾实验设备有限公司了解到本研究选用BSA代表废水中普遍存在的蛋白类污染物,配制了溶解性有机碳(DOC)为10mg/L的BSA溶液,分别对其进行了0、5、10、20min的曝气臭氧预处理,之后采用PVDF超滤膜分别过滤各预氧化处理后的BSA溶液,系统考察了对应预处理条件下膜面污染层结构特征。结合纯臭氧氧化及纯曝气预处理后的膜污染行为,解析了曝气臭氧化预处理对BSA膜污染行为的影响机理。

1.PVDF超滤膜

天津津腾实验设备有限公司了解到本研究采用PVDF平板超滤膜进行超滤膜污染实验,采用浸没沉淀相转化法制备PVDF超滤膜。将一定比例的PVDF和多种制孔剂溶于N,N二甲基乙酰胺(DMAc,天津福晨化学试剂厂)中,恒温下充分搅拌溶解,静置脱泡后刮制成膜。所制备PVDF超滤膜纯水通量(300±30)L/(m2·h),表面接触角75.4°,表面粗糙度9.6nm。

2.纯曝气作用
对BSA膜污染行为的影响与曝气臭氧化预处理和纯臭氧化预处理相对应,本研究以纯氧气为气源,对BSA实验溶液进行10min的曝气预处理,并进行了PVDF超滤膜污染实验。结果表明,纯曝气处理10min,对应的膜通量衰减曲线与未进行预处理的BSA污染膜完全重合,说明纯曝气预处理对BSA膜污染行为没有任何影响。此外,与曝气臭氧化过程相似,在纯曝气过程中,BSA液面也有大量的气泡产生。不同的是,纯曝气过程所产生的气泡在曝气过程中始终存在,仅会随着曝气的结束而快速消失;且没有任何聚集体形成,DOC也没有降低。上述现象说明曝气并不是曝气臭氧化过程形成絮状体的原因,亦不是曝气臭氧化预处理减轻膜污染的原因。

3.结论
实验结果表明,曝气臭氧化预处理可有效减缓膜污染速率及不可逆污染。通过臭氧氧化作用可形成小尺寸的BSA聚集体;与此同时,曝气作用产生的微气泡与BSA聚集体相结合,形成水、气泡及BSA的混合物,即大尺寸絮体,这些絮体状团聚物残留于反应器内壁,引起BSA溶液中的DOC急剧下降,使得进入超滤系统的污染物浓度降低,最终导致膜污染减缓。



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