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如何提高膜透水通量、改善膜通量下降程度是目前膜分离技术应用需解决的主要问题之一。本论文研究了天然原水中有机物特性对超滤膜过滤通量的影响,并对混凝、粉末活性炭预处理工艺防止超滤膜通量下降的效果及作用机理进行了较为深入的研究。主要结论如下: 1.本论文采用四种微污染原水进行过滤试验,发现原水中溶解性有机物会造成膜透水通量迅速下降,而且强疏水性有机物比例越高,DOC浓度越大,膜透水通量下降越快。同时发现,超滤膜直接过滤原水时,由于截留较多的疏水性有机物,造成膜通量迅速下降。 2.原水不同组份有机物在同等条件下过滤时,膜通量从小到大的顺序依次为强疏水性<弱疏水<极性亲水<原水(经0.45μm膜滤)<中性亲水,而且膜对各组份有机物截留率大小依次为原水(经0.4μm膜滤)>强疏水性>极性亲水>弱疏水>中性亲水。 3.本论文对四种微污染原水进行混凝试验发现,混凝预处理不仅可以提高膜通量,而且减缓了膜通量的下降程度,并且在一定范围内,混凝剂投加量越大,膜通量改善程度越明显。同时混凝能有效去除疏水性有机物,尤其是强疏水性有机物,而对亲水性有机物的去除效果相对较差;从分子量分布角度分析,混凝对分子量>30kDaltons和<1kDaltons的有机物去除效果很好,分子量<1kDaltons的有机物被认为是小分子腐殖质—富里酸,而分子量越大的有机物,其疏水性越强,这进一步说明混凝能有效去除疏水性有机物。而超滤膜过滤混凝处理水时,主要截留中性亲水性有机物。因此,尽管混凝去除较少的有机物,但通量的改善很明显。 4.本论文对四种微污染原水进行粉末活性炭吸附试验发现,原水经粉末活性炭处理后,可以提高过滤初期膜通量,但并不能减缓膜通量的下降程度。尽管PAC投加量增加到200mg/L,但膜通量下降程度仍然没有得到明显改善。虽然粉末炭能有效去除溶解性有机物,尤其是中性亲水有机物,但对疏水性有机物的去除效果相对较差;从分子量分布角度分析,粉末活性炭对分子量>30kDaltons的有机物几乎没有去除,但与混凝处理相比较,分子量3k~