UF膜與MF膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水處理的研究
MF膜和UF膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體和細(xì)菌。
美國Saratoga水廠的運(yùn)行結(jié)果表明,雖然原水中的濁度變化很大,最低時(shí)小于INTU,最高時(shí)大于250NTU,但出水濁度一直保持在0.05NTU以下。
Adham,S.A等對(duì)UF膜處理河水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明UF膜能有效去除大腸桿菌,出水中不含大腸桿菌。
S.S.Madaeni實(shí)驗(yàn)證明,標(biāo)稱孔徑0.22μm的疏水性MF膜在攪拌和較低的跨膜壓差的情況下,對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒的去除率大于99%,而對(duì)UF膜來說,病毒的去除是完全的。并且指出,MF膜去除病毒的優(yōu)勢機(jī)理是“標(biāo)準(zhǔn)過濾”,即膜孔徑大小剛好使病毒吸附到膜孔壁上,通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),病毒多是吸附在膜孔內(nèi)部,而不是膜表面的濾餅中。致病原生動(dòng)物主要有阿米巴(痢疾)、兼性寄生阿米巴(腦膜炎)、腸梨形蟲(胃腸功能紊亂腹瀉)、賈第蟲(腹瀉)、隱抱子蟲(腹瀉),這些原生動(dòng)物主要是通過它們的胞囊(Cyst)或卵囊(Oocyst)來傳播疾病的。賈第蟲胞囊大小約為5~lOμm,隱孢子蟲為2—5μm,而阿米巴在10~151μm左右,個(gè)體較大,具有強(qiáng)耐氯性,常規(guī)水處理方式很難去除,但其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MF膜和UF膜的孔徑,因此MF膜和UF膜可通過篩濾作用將之完全去除。
Clive的研究也表明,UF膜能去除寄生蟲卵,如賈第蟲卵和陰孢子蟲的卵囊,并能去除最小的病毒——脊髓灰質(zhì)炎病毒。
由此可見,UF膜和MF膜可完全實(shí)現(xiàn)對(duì)飲用水的除濁和消毒,與其它的除濁、消毒工藝比較,UF膜和MF膜的顯著優(yōu)點(diǎn)是對(duì)進(jìn)料濃度的波動(dòng)相對(duì)來說不太敏感。
UF膜和MF膜對(duì)水中的有機(jī)物去除率不高。
Laine等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),截留分子量為1,000——5,000的UF膜去除THMs前驅(qū)物效果不是很好。
但C.Anselme‘等人提出了一種特殊的工藝來去除溶解性有機(jī)碳(DOC)和微污染物。即將一定量(6—15mg/L)的粉末活性炭(PAC)投加到UF或MF膜裝置的循環(huán)水流中,組成吸附一固液分離工藝流程來處理飲用水。PAC可有效吸附水中低分子量的有機(jī)物,使溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)移至固相,再利用UF膜或MF膜截留去除微粒的特性,可將低分子量的有機(jī)物從水中去除。而且,PAC還可有效地防止膜污染。
Loseph等人通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)PAC會(huì)在膜面上形成一層多孔狀膜,它吸附水中有機(jī)物,不僅去除有機(jī)物還可以避免膜污染。這層PAC膜較松軟,反沖洗會(huì)很容易將它去除。
Laine等提出將顆?;钚蕴颗cUF膜組合,利用顆?;钚蕴咳コ头肿恿康娜芙庑杂袡C(jī)物。實(shí)驗(yàn)證明,這種組合也能提高出水水質(zhì)。UF膜技術(shù)也可應(yīng)用于地下水處理。
美國環(huán)保局規(guī)定,受地表水直接影響的地下水必須像地表水一樣處理,這樣,一些地下水也必須過濾和消毒。適應(yīng)這種需要,UF膜技術(shù)是一種理想工藝,因?yàn)閁F膜工藝就可以完成過濾和消毒兩項(xiàng)要求。
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