UF膜与MF膜技术应用于饮用水处理的研究
MF膜和UF膜可截留水中绝大部分悬浮物、胶体和细菌。
美国Saratoga水厂的运行结果表明,虽然原水中的浊度变化很大,最低时小于INTU,最高时大于250NTU,但出水浊度一直保持在0.05NTU以下。
Adham,S.A等对UF膜处理河水进行实验,结果表明UF膜能有效去除大肠杆菌,出水中不含大肠杆菌。
S.S.Madaeni实验证明,标称孔径0.22μm的疏水性MF膜在搅拌和较低的跨膜压差的情况下,对脊髓灰质炎病毒的去除率大于99%,而对UF膜来说,病毒的去除是完全的。并且指出,MF膜去除病毒的优势机理是“标准过滤”,即膜孔径大小刚好使病毒吸附到膜孔壁上,通过电子显微镜观察发现,病毒多是吸附在膜孔内部,而不是膜表面的滤饼中。致病原生动物主要有阿米巴(痢疾)、兼性寄生阿米巴(脑膜炎)、肠梨形虫(胃肠功能紊乱腹泻)、贾第虫(腹泻)、隐抱子虫(腹泻),这些原生动物主要是通过它们的胞囊(Cyst)或卵囊(Oocyst)来传播疾病的。贾第虫胞囊大小约为5~lOμm,隐孢子虫为2—5μm,而阿米巴在10~151μm左右,个体较大,具有强耐氯性,常规水处理方式很难去除,但其尺寸远远大于MF膜和UF膜的孔径,因此MF膜和UF膜可通过筛滤作用将之完全去除。
Clive的研究也表明,UF膜能去除寄生虫卵,如贾第虫卵和阴孢子虫的卵囊,并能去除最小的病毒——脊髓灰质炎病毒。
由此可见,UF膜和MF膜可完全实现对饮用水的除浊和消毒,与其它的除浊、消毒工艺比较,UF膜和MF膜的显著优点是对进料浓度的波动相对来说不太敏感。
UF膜和MF膜对水中的有机物去除率不高。
Laine等人经实验证实,截留分子量为1,000——5,000的UF膜去除THMs前驱物效果不是很好。
但C.Anselme‘等人提出了一种特殊的工艺来去除溶解性有机碳(DOC)和微污染物。即将一定量(6—15mg/L)的粉末活性炭(PAC)投加到UF或MF膜装置的循环水流中,组成吸附一固液分离工艺流程来处理饮用水。PAC可有效吸附水中低分子量的有机物,使溶解性有机物转移至固相,再利用UF膜或MF膜截留去除微粒的特性,可将低分子量的有机物从水中去除。而且,PAC还可有效地防止膜污染。
Loseph等人通过电子显微镜观察发现PAC会在膜面上形成一层多孔状膜,它吸附水中有机物,不仅去除有机物还可以避免膜污染。这层PAC膜较松软,反冲洗会很容易将它去除。
Laine等提出将颗粒活性炭与UF膜组合,利用颗粒活性炭去除低分子量的溶解性有机物。实验证明,这种组合也能提高出水水质。UF膜技术也可应用于地下水处理。
美国环保局规定,受地表水直接影响的地下水必须像地表水一样处理,这样,一些地下水也必须过滤和消毒。适应这种需要,UF膜技术是一种理想工艺,因为UF膜工艺就可以完成过滤和消毒两项要求。
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