有机污染物对“微絮凝-超滤”联用工艺中膜污染机理与控制的研究

Different kinds of organic pollution in water was treated by the microflocculation-ultrafiltration process, the influence of the organic pollutants characteristics, micro flocculation conditions and coagulation aid conditions on flocs characteristic and the removal efficiency of organic pollutant were studied.The different characteristics of flocs in the adsorption and desorption process of ultrafiltration membrane surface was studied using the principle of colloid and interface chemistry, and the mechanism of membrane fouling was discussed. According to the characteristics of flocs on the membrane operating conditions, the problem of membrane fouling and membrane regeneration was solved by regulating the micro flocculation- crude filter conditions ,coagulation aid conditions as well as flocculation dynamics process to control the characteristics of the flocs. On this basis, the optimize process conditions of various types of micro-polluted surface water were established. This study will provide theoretical support for the micro flocculation-ultrafiltration process, and help to improve the theoretical system of the process, improve the effeciency of the treatment of the organic pollution surface water.

本课题针对不同种类的有机污染水样进行"微絮凝－超滤"联用工艺处理实验，系统地研究有机污染物特性、微絮凝条件及助凝条件对絮体特性以及有机污染物去除效果的影响。利用胶体与界面化学的原理，系统研究不同特性的絮体在超滤膜表面的吸附及脱附过程，明确絮体造成膜污染的机理。根据絮体特性对膜运行状况的影响，通过调节微絮凝粗滤条件和助凝条件以及絮凝动力学过程从而控制微絮凝粗滤后生成絮体的特性和助凝剂改性后的絮体特性，提出解决膜污染问题的办法以及膜再生的可能途径，并在此基础上系统的建立各类微污染地表水的最优化处理工艺条件。可以为"微絮凝-超滤"联用工艺提供理论支持，有利于完善该工艺的理论体系，提高处理有机污染地表水的效果，从而保障供水安全。此课题的研究成功将为我国安全供水，建立高效、节能的给水处理工艺提供理论基础和应用基础。

针对地表水体污染日益加剧及人们对饮用水要求的逐步升高，给水深度处理已成为重要研究方向。本课题利用“微絮凝-超滤” 联用工艺处理不同微污染水体，研究了水温、浊度、混凝剂特性等絮凝条件对处理效果的影响，明确了联用工艺的最佳适用条件；通过测定处理前后水样中有机质性质的变化，探讨了有机质特性对“微絮凝-超滤”处理效果及膜运行状态的影响；并测定了不同条件下微絮凝絮体生成动力学过程以及表面荷电情况等特性，初步探讨了有机污染物性质、混凝条件对絮体特性的影响；利用胶体与界面化学的原理，通过定压膜污染测定实验及相应模型，系统研究了不同特性的絮体在超滤膜表面的吸附过程，揭示了絮体特性与膜污染的之间关系；通过对比水样中污染物物理化学性质、絮体特性以及膜运行状况，明确了微絮凝与超滤工艺之间的协同关系，从而增强微絮凝与超滤工艺联合使用的可操作性，并完善强化混凝理论体系，为我国安全供水，建立高效、节能的给水处理工艺提供理论基础和应用基础。