一体式絮体-超滤工艺去除腐殖酸效能与机制

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：李文江,于莉芳,苗瑞,马百文

单位：西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085,西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085

摘要：近年来，一体式吸附剂-超滤膜组合工艺以其效率高、膜污染程度低且占地面积小等优势逐渐在水处理中广泛应用.然而，目前所用吸附剂多为颗粒型，如粉末活性炭、碳纳米管、纳米铁等.不仅长期运行极易引起膜表面损伤，且多数吸附剂成本较高.为有效克服上述问题，以水处理中广泛应用的铝盐混凝剂水解絮体为吸附剂，以天然水体中普遍存在的腐殖酸为目标污染物，考察了松散且密度低的絮体直接注入膜池后腐殖酸的去除效率及膜污染行为.结果表明，曝气方式、絮体注入频率及注入量均能不同程度地影响该组合工艺效能.与间歇曝气和一次性注入相比，采用连续曝气且分批次注入时，絮体在膜表面形成松散"保护膜"，充分发挥了絮体作用，腐殖酸去除效率较高，膜污染程度显著降低.单独HA污染超滤膜时，5 d内跨膜压差急剧增至74.8 kPa，而连续曝气且每次2 d注入5.4 mmol ·L-1絮体运行8 d后跨膜压差仅增至6.3 kPa.此时HA去除率为73.3%（8 d），远高于无絮体注入时（5 d，32.1%）.此外，分批次注入絮体时仅有少量腐殖酸吸附于膜孔，松散滤饼层为主要污染方式，且单次注入量越大，运行结束经水洗后膜表面平均孔径也越大.本研究表明一体式松散絮体-超滤膜组合工艺在水处理中具有潜在应用前景.

关键词：超滤,铝盐絮体,一体式工艺,腐殖酸,去除机制,