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

来源：未知发布日期：2020-09-18 14:19【大中小】

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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