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超滤膜能否去除水中的有机物?

[ 发布日期:2016-07-20 点击:2442 来源:洛阳大泉水处理设备秒速赛车平台 【打印此文】 【关闭窗口】]

随着膜技术的普及,水处理中使用膜的场合也越来越多。但是,在某些污染严重的原水中,有人也使用超滤膜,认为它不但可以降低SDI值,而且可以去除水中有机物,使RO进水的COD值降低甚至达到标准(COD<2~3mg/L),从而降低RO膜的有机物污染危险性。

但是,实际使用表明,许多污染严重、CODMn高的原水,使用超滤膜后,RO进水的COD不但没有显著降低,而且超滤膜本身遭到严重污染,频繁清洗,再加上超滤膜价格较贵,给纯水制备的安性和经济性都带来很不利的影响。

因此,认为超滤可以很容易的去除水中的有机物,这是种误解。关于超滤膜对于水中有机物的去除是否有用这说法,是不能够笼统的用是或者否来回答的,因为从果来看,并没有那么的。今天,就起详细了解下关于超滤膜是否能除去水中有机物的问题吧。

1.关于水中有机物的形态

按形态来分,水中有机物也和水中无机物样,可以分为悬浮态、胶态和溶解态三大类。

对溶解态有机物的定义,是依据测定方法来理解。目前普遍应用的测定方法是将水样通过0.45μm(或0.15μm)滤膜过滤,通过滤膜后的水中有机物作为溶解态有机物,没有通过滤膜的有机物作为悬浮态和胶态有机物。试验表明,水通过0.45μm或0.15μm滤膜后,对水中有机物量影响不大,所以目前般均将通过0.45μm滤膜的水中有机物作为溶解态有机物。

原水都是先经过混凝、澄清、过滤之后才作为离子交换的进水,反渗透的进水在过滤之后还要再经过二次混凝或细砂过滤,这样的水,应该说其中的悬浮态和胶态有机物已大部分去除,水的COD中大部分是溶解态有机物的COD。试验表明,原水在混凝、澄清、过滤阶段,对水中溶解态有机物去除甚微,有时甚至为0,而对水中悬浮态和胶态有机物去除率可以达到90%以上。

所以,我们笼统讲某种处理方法可以去除水中多少有机物,即COD去除率为多少是不确切的,也不面的。因此,反渗透(或离子交换)进水中的有机物主要是溶解态有机物,反渗透(或离子交换)进水的COD指标也主要是指溶解态有机物的COD。要使反渗透(或离子交换)进水的COD达到标准,其主要任务也是降低水中溶解态有机物的量。

2.超滤膜水中溶解态有机物分类

天然水中有机物有的来源于工业排放,也有的来源于生活污水的排放或其它来源,但不管来源为何,排到天然水体中后,都会在微生物作用下大部分(或部分)转变为腐殖质类化合物,这种转变可以在几小时至几百小时内完成。腐殖质类物质不是种单物质,而是多种有机物的混合物,我们现在所说的腐殖酸和富里酸就是用个简单办法(在稀酸中溶和不溶)把腐殖质分为二类,这种方法是粗略的,简单的。

由于水中有机物种类繁多,结构复杂,对水中有机物目前尚不能像无机物样按种类来区分和测定浓度。

目前对水中有机物常用的分类方法是将水中溶解态有机物按分子量大小来分,即所谓的水中溶解态有机物分子量分布。水中溶解态有机物分子量分布的测定方法目前有二类:类是凝胶色谱法(GPC),类是超滤法。超滤法比较简单,是目前常用的方法,超滤法就是用不同孔径(截留分子量)大小的超滤膜来将水中有机物按分子大小进行筛分。

超滤膜的截留分子量,是用不同分子量的球状蛋白来做试验,当某个分子量的球状蛋白有90~95%以上被这个超滤膜截留时,就将这个蛋白质的分子量定义为超滤膜的截留分子量。

3.超滤膜对水中有机物的截留性能

超滤膜对水中物质的去除是个纯粹的过滤过程,所以它对水中溶解态有机物的去除是与膜的孔径(截留分子量)有关,目前工业用的超滤膜的截留分子量有下列几种:6000,1万,2万,5万,10万,15万,20万,30万等,截留分子量小于1万的超滤膜在工业上应用较少,主要是因为孔径小,阻力大,水通量少。

现在我们水处理中常用的是截留分子量15~30万(对应孔径约0.015~0.05μm)的超滤膜,由于水中溶解态有机物分子量较低,这样的大孔径超滤膜无法截留水中低分子量的溶解态有机物,去除率很低,大部分分子量小于该膜孔径的有机物在处理中将穿透超滤膜。所以,在这样水中使用超滤处理,只能起到降低SDI的作用,不能降低水中的溶解态有机物含量,不能给后续的反渗透提供防有机物污染保护,而且,由于自身进水中高有机物含量,超滤膜本身的污染变得为严重,需要频繁清洗,安性及经济性显著下降。

造成这种现象的主要原因是因为超滤的进水已经过混凝、澄清、过滤处理,水中悬浮态和胶态有机物已大部分被去除,而选用的超滤膜孔径又太大,与水中溶解态有机物分子量不匹配,就使得在这种水中超滤不能起到预期的去除水中有机物、降低COD的作用。

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