1 试验装置与方法
1.1试验流程
试验流程见图1。

微滤膜采用日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤维膜,孔径为0.1μm,膜丝内径为0.27 mm,外径为0.42
mm,膜面积为1m2,直接置入过滤水槽中。膜组件下设有曝气管。
原水被泵入过滤水槽后,在抽吸泵的作用下经膜过滤后出水。膜组件采用间歇运行(抽吸30
min,然后停抽几分钟)方式。曝气系统在膜抽吸期间停止运行,而在膜停抽期间启动以清除抽吸阶段膜表面形成的沉积物。为保持过滤水槽内的水位恒定,采用HP75000工控机根据水槽内的液位控制进水泵的开停。试验装置处理能力约为0.5
m3/d。
1.2 原水水质
原水取自清华大学校内河水,用自来水稀释使之在一般微污染原水水质范围内[高锰酸盐指数(OC)为2~7
mg/L,浊度<6 NTU]。试验期间原水水质如表1所示。
表1 原水水质
| 水质指标 |
水温(℃) |
浊度(NTU) |
OC(mg/L) |
UV254(cm-1) |
pH |
| 平均值 |
23.9 |
3.18 |
4.87 |
0.018 |
7.60 |
| 波动范围 |
22.3~25.0 |
1.78~5.72 |
3.07~6.65 |
0.013~0. 025 |
7.22~8.00 |
2 试验结果与讨论
2.1 对浊度的去除
采用微滤膜直接过滤对浊度的去除效果见图2。

从图2可以看到,尽管进水浊度波动较大,但膜出水浊度<1 NTU,对浊度的去除率>90%。
2.2 对有机物的去除
有研究表明,天然水体中的溶解性有机物主要由腐殖质、蛋白质、多糖等组成,其中以腐殖
质为主(约占50%)[1]。典型的腐殖质在化学结构上多含有苯环、羧基、醇羟基、酚羟基,而含有苯环结构或者含共轭双键的不饱和有机化合物在紫外范围有吸收,因此紫外光在254
nm波长处的吸光度常用来间接地表示水中以腐殖质为主的溶解性有机物含量。
微滤对原水OC和UV254的去除效果见图3、4。
从图3、4可以看出,微滤膜对OC的去除率为3%~35%(平均为21%)。待膜过滤操
作达到稳定时,微滤对UV254的去除率为40%~53%(平均为46%)。据报道,超滤和微滤对有机物的去除率一般在20%以下,这与笔者的研究结果基本吻合。在装置运行100
h期间,发现初期微滤膜对UV254的去除率几乎为零,但随运行时间的增加其去除率逐渐增大并趋于稳定。
由上述结果可知,微滤膜直接过滤微污染原水能有效地去除浊度,但对有机物的去除效率不高,因此对于有机污染较为严重的水体仅采用微滤膜直接过滤去除有机污染物是不够的,必须考虑与其他工艺组合使用。