饮用水循环絮凝-膜过滤工艺及膜污染影响分析

摘要

循环絮凝-膜过滤(CF-MF)工艺利用澄清池中的残留絮体具有较强的接触活性，能够进一步被利用。与混凝-膜过滤(C-MF)相比具有出水水质好、节省药剂、延缓膜污染等特点。本文针对滦河水的水质特点，采用CF-MF工艺做了一系列研究。
　　 首先，选取FeCl3作为混凝剂，采用CF-MF工艺，通过调节混凝剂与泥渣浓度比例，考察出水水质变化。结果表明，当混凝剂和泥渣浓度为6mg/L和10mg/L时，出水水质与C-MF下20mg/L混凝剂效果相同，此时出水已经达到水厂出水标准，可不经过砂滤直接向用户供给。
　　 其次，通过对膜污染的观察发现，循环絮凝能够有效的延缓膜污染。C-MF工艺中，综合膜污染参数(UMFI)为0.001，CF-MF中，UMFI=0.0004。经研究分析主要有两方面因素：其一，通过对有机物亲疏水特性的研究发现，膜污染主要由亲水性有机物造成，循环絮凝能够提高亲水性有机物的去除率，延缓膜污染。水中的比紫外吸光度(SUVA)能够反映膜污染程度，出水中SUVA值越高，膜污染越严重。其二，通过研究絮体形态变化时发现，循环絮凝能够有效的提高絮体的粒径和分形维数，使絮体更大，结构更不规则。当混凝剂与泥渣浓度分别为6mg/L和10mg/L时，絮体的粒径和分形维数达到最大，分别为565.416μm和1.342。这种絮体能够降低滤饼层的比阻力，延缓膜污染。但是，当混凝剂与泥渣浓度比例过高时，UMFI升至0.0007。
　　 最后，通过研究混凝剂利用率的影响因素发现，混凝停留时间、混合方式和搅拌速度、絮凝方式对Fe3+的分布具有重要影响，循环絮凝能够通过泥渣循环利用的方式提高混凝剂的利用率，降低出水中Fe3+浓度，有效防止“后絮凝”现象的发生。