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纳滤膜污染物质的预处理法有哪些?

来 源:中华水网   发布时间:2011-08-29 移动版

  膜法水处理操作系统中 , 造成膜面污染的物质大多是原水中 存在的水合状态的金属氧化物、含钙化合物、胶体物质、有机物以及细菌等。这些污染物质可大致分为3种类型:

(1) 以微细颗粒或胶体状态存在于原水中的不溶性物质;

(2) 能够完全溶解于原水的溶解性物质;

(3) 细菌。

  操作过程中,随原水一道进入膜组件的不溶性物质在膜组件内的沉积会造成通路的堵塞,从而导致浓缩水和透过水流量的减小。溶解性物质虽然不会直接造成膜面污染,但是渗透操作使得原水被浓缩的同时也使得原水中溶解性物质的浓度增大乃至大于该物质的溶解度从而析出结晶、附着在膜面上造成膜污染。有些有机物易于附着在膜表面导致膜性能的下降。细菌在膜组件中繁殖,生成活性污泥,与不溶性物质一样造成膜污染。

   为了防止和抑制膜污染,应该尽可能地将膜法超纯水制备系统中出现的不溶性物质或有机物在预处理装置中去除掉。通常釆用5^m〜10^m的预过滤器去除颗粒状悬浮物,在实验室规模及小型膜处理系统的预处理装置中大多设置l.O^im以下的微过滤器来去除颗粒大小为0.3^m〜l.O^m的铁、二氧化硅以及釆用PAC等絮凝剂处理后生成的氢氧化铝等胶体状不溶性物质;而大中型膜处理系统中则将絮凝和过滤组合起来制成一个立式储罐状絮凝过滤器来去除上述不溶性物质。实际操作中,膜污染的速度与悬浮颗粒和胶体物质等不溶性物质的种类、浓度及稳定性有关,不溶性物质的控制指标多釆用SDI (指0.21MPa操作压力下O. 45孔径的微过滤器的微孔堵塞程度)来表示。

  SDI并不是绝对指标,仅表示了造成膜污染的不溶性物质的度。SDI与膜污染速度存在较好的关联,一般来说,要求进入反透膜操作系统的原水的SDI应低于3. O〜4. O。预处理过程中,须严格控制SDI,把握SDI随季节的变化规律并作出相应的处措施。

  原水中的溶解性物质在操作过程中不断被浓缩,而析出结晶为不溶性物质,因此,需要测定各种溶解性物质(如Ca2+、HClO — ,SO24-离子和SiO2等)的浓度,根据各自的溶解度,确定膜处理系统的回收率和pH操作范围。

  海水淡化过程中原海水中的CaC03、CaS04等含钙化合物的影响最大;而对一般水源而言,硅酸盐的影响很大。作为预处理过程的水软化装置可以有效地去除Ca2+等离子,但是对SiO2的效果不佳,因此膜装置的回收率主要受到原水中SiO2含量的制约。例如,当温度为25T:,pH值为6〜8时,装置的回收率必须满足下列不等关系式:

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  对于造成膜污染的溶解性物质,并没有明确的指标参数;但原水中溶解性物质的浓度变化通常可以用电导率表示,电导率较高反映总离子浓度较高,反之亦然。如果原水中存在铁和锰,它们的氧化物和氢氧化物的沉淀析出会导致膜污染,其污染程度与铁和锰含量、PH值和含氧量有关。以铁为例,当pH值小于6.0,含氧量小于0.5mg/L时,铁含量应小于4. Omg/L;当pH值为6. O〜7. O ,含氧量为0. 5mg/L〜5. Omg/L时,铁含量应小于0. 5mg/L;当pH值大于7.0,含氧量为5mg/L〜10mg/L时,铁含量应小于0. 05mg/Lo预处理过程中一般采用通氯使得铁氧化后过滤除去。

  细菌主要是随着原水进入系统的,也可能在取样、更换系统元部件时带入系统。进入系统的细菌会在膜组件及管道内繁殖生长,形成活性污泥,导致膜处理系统的污染。为了防止和抑制细菌污染,反渗透处理系统中一般釆用经常性杀菌法、定期杀菌法两种杀菌方法,还可以在整个系统内增加紫外线杀菌器进行杀菌处理,抑制细菌在膜组件内的繁殖生长。

  经常性杀菌法就是向原水中经常性地添加杀菌剂,然后进行膜处理。该法对醋酸纤维素纳滤膜较为适用,常用杀菌剂为次氯酸钠水溶液,要求经膜处理后的透过水中残留氯浓度应小于0. 3mg/L〜0. 5mg/L0应该强调引起注意的是,如果是纳滤膜处理后接离子交换处理的情形,两个处理步骤之间必须增加一道去除残留氯的处理步骤。

  定期杀菌法就是根据实际操作情形的需要定期地对膜装置进行杀菌。对所有膜较为通用的杀菌剂是0.5%〜2%的福尔马林水溶液,对醋酸纤维素膜还可以用0.5%亚硫酸氢钠水溶液或次氯酸钠水溶液(残留氯浓度为3mg/L〜5mg/L)。

 

 

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