高藻期超濾膜制水中試研究

許航釓6，陳衛(wèi)孔6，楊金虎6
(河海大學(xué)a．淺水湖泊綜合治理與資源開(kāi)發(fā)教育部重
，潘少林
點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；
6，趙磊6
環(huán)境學(xué)院，南京210098)


摘要：針對(duì)太湖水高藻期水質(zhì)特征，以超濾膜為終端處理技術(shù)，前端有混凝沉淀技術(shù)、預(yù)氧化技
術(shù)或吸附技術(shù)，形成組合工藝進(jìn)行中試研究。研究結(jié)果表明：混凝一沉淀～超濾膜、高錳酸鉀一混凝一沉
淀一超濾膜和高錳酸鉀一混凝一沉淀一粉末活性碳～超濾膜3組組合工藝出水水質(zhì)良好，出水渾濁度均
低于0．1 NTu，藻類數(shù)量控制在2．5×104個(gè)／L左右，其它檢測(cè)指標(biāo)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB
5749 2006)。高藻水中有機(jī)物以疏水性有機(jī)物為主，疏水性有機(jī)物是造成膜污染的主要因素，有
效的超濾膜前段處理技術(shù)降低進(jìn)入膜組件的疏水性有機(jī)物，緩解高藻期超濾膜污染。

關(guān)鍵詞：超濾膜；組合工藝；高藻期；膜污染

中圖分類號(hào)：TU99．24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674—4764(2012)04—0099—06

Pilot Investigation of Water Production by Ultrafiltration Process
during High Algal Period
XU Hang�！�，CHEN Wei�！�，YANG Jinhu6，PAN Shaolin6，ZHAO Lei6
(a．Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lakes，Ministry of Education；
b．Environmental Science College，Hohai University，Nanjing 210098，P．R．China)
Abstract：On account of the characteristics of water in Taihu during high algal period，the pilot investigation
was conducted with the combination of uhrafihration membrane with coagulation，pre—oxidation technology
or adsorption technology．The results show that the quality of influent water from the three combination
processes： coagulation precipitation—ultrafiltration membrane，potassium permanganate—coagulation
precipitation—ultrafiltration membrane，potassium permanganate—coagulation precipitation—power activated
carbon—uhrafiltration membrane are preferred。with turbidity 10wer than 0．1 NTU，algae control in the
number of 2．5×104／I。，and other measured targets meet the drinking water standards(GB 5749--2006)．
The organic matter of high algal water mainly includes hydrophobic organic compounds which are maj or
factors leading to membrane fouling．The effective pre—treatment before uhrafihration membrane can
prevent hydrophobic organic compounding into the membrane pore，which will effectively ease the
membrane fouling during the high algal period．
Key words：uhrafihration membrane；combination process；high algal water；membrane fouling

水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致一定時(shí)期內(nèi)藻類瘋長(zhǎng)，高
藻水給飲用水處理帶來(lái)了一系列的難題。高藻水影
響混凝一沉淀工藝的處理效能，堵塞和穿透濾池‘1。31；
水中含有大量毒性很強(qiáng)的藻毒素，常規(guī)工藝對(duì)其處
理能力有限；藻類新陳代謝和腐爛產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)
易導(dǎo)致出廠水感官指標(biāo)下降。目前，針對(duì)高藻水的研
究還是以藻數(shù)量去除，保障常規(guī)工藝正常運(yùn)行為主，相
應(yīng)的研究也集中在增加化學(xué)預(yù)氧化、投加粉末活性炭
收稿日期：2011-11一07

基金項(xiàng)目：國(guó)家博士后基金(20100481083)，水體污染控制與治理重大科技專項(xiàng)(2011ZX07410—001)

作者簡(jiǎn)介：許航(1981一)，男，博士后，主要從事水處理技術(shù)研究，(E-mail)xuhan9810826@sina．corn。

陳衛(wèi)(通信作者)，女，教授，博士生導(dǎo)師，(E—mail)cw5826@hhu．edu．cn。



100 土木建筑與環(huán)境工程第34卷
和改善混凝條件等強(qiáng)化藻數(shù)量去除的措施[4。8]。
隨著膜技術(shù)的快速發(fā)展、膜性能的提高和價(jià)格
的降低，以超濾膜為核心技術(shù)的組合工藝將成為第
3代城市飲用水凈化工藝的主要特征[9]。該技術(shù)能
有效去除顆粒狀物質(zhì)，包括藻類、隱飽子蟲(chóng)、賈第鞭
毛蟲(chóng)、細(xì)菌和病毒等微生物，確保飲用水生物安全
性。在去除藻類方面，由于膜孔徑小于0．1 gm，而
藻類的大小在1肛m到幾百肛m不等，因此超濾膜在
理論上可以將藻類完全截留。但在應(yīng)用超濾膜去除
藻類的過(guò)程中也存在另一個(gè)重要問(wèn)題：藻類屬于膠
體類物質(zhì)，易附著在膜表面造成嚴(yán)重的膜堵塞，即膜
污染，這直接或間接的影響了超濾技術(shù)的應(yīng)用，特別
是在藻類爆發(fā)季節(jié)，會(huì)出現(xiàn)膜通量明顯下降或者跨
膜壓差迅速升高的現(xiàn)象[1“”]。尋找一種有效的前端
處理技術(shù)，改善藻類污染對(duì)超濾膜的影響，將會(huì)大大
的擴(kuò)展超濾膜在飲用水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。
中試針對(duì)太湖水的水質(zhì)特點(diǎn)，研究以超濾膜為
核心的終端處理技術(shù)，前端有混凝一沉淀技術(shù)、預(yù)氧
化技術(shù)或吸附技術(shù)形成的組合工藝，考察組合工藝
對(duì)有機(jī)物、藻毒素等污染物的去除效能，結(jié)合超濾膜
的運(yùn)行特性，以跨膜壓差的變化為主要考察參數(shù)，充
分利用有機(jī)物分級(jí)測(cè)定有機(jī)物表征方法，分析超濾
膜污染的主要因素。
1材料與方法
1．1試驗(yàn)流程及方法
試驗(yàn)在無(wú)錫市某水廠進(jìn)行，自建飲用水常規(guī)處
理中試裝置和內(nèi)壓式超濾膜裝置。太湖水進(jìn)入原水
箱后，由水泵提升至絮凝反應(yīng)池，通過(guò)計(jì)量泵投加混
凝劑，沉淀后經(jīng)過(guò)中問(wèn)水箱調(diào)節(jié)，此后經(jīng)保安疊片過(guò)
濾器后進(jìn)入超濾膜組件，超濾膜的反洗水從產(chǎn)水箱
抽水反洗，反洗濃水排入下水道。各處理單元出水
管道設(shè)置三通，超濾膜裝置可直接取原水、混凝出水
或混凝一沉淀出水進(jìn)行處理，工藝流程見(jiàn)圖1。
進(jìn)入4月份后，隨著氣溫的升高，太湖水原水中
藻類數(shù)量也逐漸增多。根據(jù)原水中藻類數(shù)量的變化
及水質(zhì)變化情況，調(diào)整工藝流程進(jìn)行中試研究。4
月一5月，原水中藻類數(shù)目低于5×107個(gè)／mL時(shí)，采
用混凝一沉淀作為超濾膜的預(yù)處理工藝，燒杯試驗(yàn)確
定混凝劑(聚合氯化鋁)最佳投量為25 mg／L，形成
“混凝一沉淀一超濾膜”組合工藝運(yùn)行中試裝置；5月一
6月，原水中藻類數(shù)量上升為6．9～9．5×107個(gè)／L，
原水箱中投加高錳酸鉀(KM。O。)強(qiáng)化混凝一沉淀效
果，KM。O。投量1．0 mg／L，形成“KM。O。一混凝一沉
淀一超濾膜”組合工藝運(yùn)行中試裝置；6月一8月，針
對(duì)高藻水中藻毒素的去除，在中間水箱增投粉末活
性炭(PAC)，根據(jù)燒杯試驗(yàn)確定PAC投量為
20 mg／L，形成“KM。O。一混凝一沉淀一PAC一超濾膜”
組合工藝運(yùn)行中試裝置。
1．2超濾膜裝置
試驗(yàn)超濾膜為海南立升膜公司提供的PVC合
金中空纖維膜，切割有機(jī)物相對(duì)分子量為10萬(wàn)道爾
頓，膜有效面積為40 m2。試驗(yàn)期間膜運(yùn)行通量為
75 L／(m2·h叫)，流量3 m3／h。超濾膜的過(guò)濾和沖
洗由可編程控制器(PLC)自動(dòng)控制，超濾膜裝置采
用死端式恒流方式運(yùn)行，水力清洗用水均采用膜過(guò)
濾水。
1．3原水水質(zhì)
表1為試驗(yàn)期間原水水質(zhì)情況。原水渾濁度變
化較大，最大值和最小值相差10多倍，有機(jī)物濃度
較高，以疏水性有機(jī)物為主，UV：。。值變化范圍為
0．054～o。123 cm ，CODM。濃度變化范圍為4。51～
8．66 mg／L。原水藻數(shù)量波動(dòng)較大，隨季節(jié)性變化
非常明顯。
1．4檢測(cè)方法
UV。。。、DOC、渾濁度和顆粒數(shù)分別采用島津
UV一2550型紫外可見(jiàn)光分光計(jì)、島津TOC—
VCPH、Hach一2100N渾濁度儀和IBR顆粒計(jì)數(shù)
儀，UV批和DOC檢測(cè)前均過(guò)0．45”m濾膜。藻
類：采集1 L水樣，添加魯格試液固定，沉淀24 h，將
沉淀物混勻定容至30 mL，制片計(jì)數(shù)。有機(jī)物分級(jí)
采用固相萃取法(見(jiàn)圖2)[133：即調(diào)節(jié)水樣pH值后，
圖1 中試工藝流程圖
下
---—}7k
道
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第4期許航，等：高藻期超濾膜制水中試研究101
il l
、／ ＼r—丫
Io,x-,l fx^D—
甲甲
VHA SHA CHA
圖2有機(jī)物分級(jí)流程圖
NEU
依次用過(guò)DAX一8、XAD一4、IRA一958等3種樹(shù)
脂，可將水樣有機(jī)物分成強(qiáng)疏水性(VHA)、弱疏水
性(SHA)、親水極性(CHA)和親水中性(NEU)4
部分。其它項(xiàng)目測(cè)定按《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》
(第四版)進(jìn)行。
2結(jié)果與分析
2．1 組合工藝對(duì)污染物的去除效果
試驗(yàn)期間委托無(wú)錫市自來(lái)水公司水質(zhì)檢測(cè)中心
做了6個(gè)水樣的全分析，其分別為“混凝一沉淀一超濾
膜組合工藝”、“KM。0。一?昆凝一沉淀一超濾膜組合工
藝”和“KM。04一混凝一沉淀一PAC一超濾膜組合工藝”
中原水和超濾膜出水，原水編號(hào)分別為Y，、Y2、和Y。，
超濾膜產(chǎn)水分別為C。、Cz和G。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
表1試驗(yàn)期間原水水質(zhì)
測(cè)量值渾濁度／NTU 氨氮／(rag·L 1) UV2s4／cm CODM。／(rag·L1)DOC／(mg·L-1) 藻數(shù)量／(個(gè)·I。_1>
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
Y1
C1
Y，
C2
Yt
≤1000
265．83
164．12
258．73
170．21
280．84
≤60
5．49
5．56
6．03
5．93
5．96
≤100 ≤t00
6．33 12．71
0．54 12．52
6．45 13．11
3．21 12．32
7．01 14．27
5000
2．37
6700
2．43
11200
≤1．0
0．161
0．071
0．182
0．087
5．213
≤5 ≤450
—— 101
～
93
C3 93．47 1．24 0．93 3．21 2．59 0．412 — 95
鈣／ 鐵／ 鋁／ 砷／ 細(xì)菌總數(shù)／ 總大腸菌群／ 糞大腸菌群／
(mg·L一1)(mg·I，一1)(rag·L 1)(mg·L一1)(CFU·mL 1) (個(gè)·mL一1) (個(gè)。mL一1)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
Y1
C1
Yz
C2
Y3
≤100
28．7
26．4
32．1
25．4
30．1
≤0，3
0．118
<0．002
0．107
<0．002
0．121
≤0．2 ≤0．05
0．22 <0．002
0．067 <0．002
0．24 0．070 0．22 <0．002
≤100
9 300
7
12 300
5
11 900
O
3 500
0
3 400
0
3 560
0
220
0
240
0
242
G 26．1

土木建筑與環(huán)境工程第34卷
水質(zhì)分析結(jié)果表明，以超濾膜為核心的組合工
藝處理太湖水時(shí)，出水水質(zhì)良好，完全符合生活飲用
水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749 2006)。3組組合工藝出水
中，出水渾濁度低于0．1 NTU，遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)工藝。
超濾膜出水中藻類數(shù)量同前端處理技術(shù)無(wú)關(guān)，出水
中藻類數(shù)量控制在約2．5×104個(gè)／I，。總大腸菌群
和糞大腸菌群被完全去除，超濾膜出水中細(xì)菌數(shù)量
也很少，按理論該部分細(xì)菌會(huì)被完全截留，分析可能
是超濾膜產(chǎn)水側(cè)或管道孳生部分細(xì)菌，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)
可在反洗水中投加適量NaCl0殺滅細(xì)菌。組合工
藝也可以對(duì)有機(jī)物很好的去除，特別是高錳酸鉀一混
凝一沉淀～PAC一超濾組合工藝出水中藻毒素和消毒
副產(chǎn)物等微量物質(zhì)均大幅下降，六六六均未被檢出。
鋁和鐵的去除效果很好，即便是在投加鋁鹽混凝劑
時(shí)，鋁的去除率也很高。
2．2超濾膜運(yùn)行的跨膜壓差分析
在通量恒定的情況下，膜的跨膜壓差(TMP)為
驅(qū)動(dòng)水透過(guò)膜所需的壓力，為進(jìn)水壓力和過(guò)濾壓力
的差值，表示膜過(guò)濾時(shí)原料側(cè)與滲透?jìng)?cè)的壓力差值，
從其變化可以了解超濾膜的污染情況及運(yùn)行效率。
超濾膜運(yùn)行的跨膜壓差變化見(jiàn)圖3。
0 140
0．120
0．100
0．080
0．060
0．040
0．020
0．000
l ll 21 31 41 5l 61 7l 8l 91 101
f／(i
圖3超濾膜的跨膜壓差變化情況
混凝一沉淀一超濾膜組合工藝啟動(dòng)前23 d跨膜壓
差增長(zhǎng)穩(wěn)定，但中試進(jìn)行24 d后跨膜壓差增長(zhǎng)迅
速，為控制跨膜壓差增長(zhǎng)，中試期間將過(guò)濾時(shí)間由
45 rain縮短到30 min，但跨膜壓差上升的趨勢(shì)未見(jiàn)
好轉(zhuǎn)，持續(xù)上升1個(gè)星期后，第33、34 d跨膜壓差猛
增至0。118 MPa，停止中試試驗(yàn)進(jìn)行化學(xué)清洗超濾
膜。分析認(rèn)為，混凝一超濾組合工藝運(yùn)行后期，原水
中藻類數(shù)量上升至0．5×108個(gè)／L以上，由于藻類帶
負(fù)電荷，投加混凝劑后可以降低藻的電荷量，使得藻
類易于吸附在絮體表面，但當(dāng)藻類增多，藻類的電荷
量不再有明顯變化。絮體對(duì)藻類的吸附效能不再有
明顯改善，并且形成的絮體相對(duì)較小，特別是最后
2 d'N類數(shù)量上升至1．0×108個(gè)／L以上，中間水箱
中可明顯觀察到藻類的絮體，大量藻類黏附在膜表
面或者進(jìn)入膜孔中，形成了難以恢復(fù)的膜污染，表現(xiàn)
為跨膜壓差的迅速上升。
KM。O。一混凝沉淀一超濾膜組合工藝中跨膜壓
差上升平緩，KM。O。投加可有效地控制膜污染，改
善超濾膜的過(guò)濾性能，KM。O。投加強(qiáng)化了混凝一沉
淀工藝對(duì)藻類的去除，混凝后形成的礬花要比單純
使用聚合氯化鋁的大而且密實(shí)，沉降性能好，大量藻
類和有機(jī)物被去除，從而減緩了超濾膜的膜污染。
在中間水箱中投加PAC，形成KM。O。一混凝一
沉淀一PAC一超濾膜組合工藝。其主要目的是控制
超濾膜終端出水中藻毒素濃度。一些研究表
明[14-1 S]，投加PAC能有效地降低膜過(guò)濾阻力。但有
研究認(rèn)為，PAC會(huì)黏附在膜表面，造成膜過(guò)濾總阻
力增加。但從圖3分析認(rèn)為，投加PAC后，超濾膜
的跨膜壓差增長(zhǎng)要比前2種組合工藝中平緩，但整
體跨膜壓差要高于前2種工藝。這說(shuō)明投加PAC
后控制了超濾膜的不可逆污染，超濾膜每個(gè)過(guò)濾周
期經(jīng)過(guò)水力反洗后跨膜壓差可有效恢復(fù)。Scha：fer
等[1 6]采用掃描電子顯微鏡對(duì)沉積在微濾膜表面的
濾餅層進(jìn)行觀察后發(fā)現(xiàn)，濾餅層中的懸浮物質(zhì)粘在
有機(jī)物中間。有機(jī)物會(huì)黏附在懸浮固體的表面，當(dāng)
懸浮顆粒被膜截留，沉積在膜表面形成濾餅層時(shí)，有
機(jī)物起著一種“黏合劑”的作用，將固體顆粒黏合成緊
密的濾餅層，增加了濾餅層的阻力。投加PAC后，固
體顆粒增加，但有機(jī)物含量和藻類數(shù)量并未增加，同
時(shí)，PAC還能有效地吸附有機(jī)物和阻止藻類黏附在超
濾膜的表面，使得濾餅層中的有機(jī)物黏合作用減弱，
實(shí)際上增大了孔隙率，使濾餅層阻力下降。
2．3不同工藝段有機(jī)物極性對(duì)超濾膜運(yùn)行的影響
分析
試驗(yàn)期間，在3種組合工藝中分別取水樣，分析
各工序出水及膜反洗水中有機(jī)物特性。
2．3．1 混凝一沉淀一超濾膜中有機(jī)物極性對(duì)超濾膜
的污染圖4為混凝一沉淀一超濾工藝各工序及膜反
洗水中的有機(jī)物特性分布情況。原水DOC為
5．76 mg／L，其中，VHA、SHA、CHA和NEU分別
為2。22、0．93、1．14和1．47 mg／L，原水中有機(jī)物以
疏水性有機(jī)物為主。混凝一沉淀出水DOC降為
4．32 mg／L，混凝一沉淀部分去除的主要是疏水性有
機(jī)物，疏水性有機(jī)物被去除1．17 mg／L，占去除有機(jī)
物的81．3％。超濾膜出水后水中有機(jī)物進(jìn)一步下
降到3．75 mg／I．，VHA、SHA、CHA和NEU分別
為1．03、0．57、1．04和1．11 mg／L，超濾膜截留的
VHA、SHA、CHA和NEU分另4為0．28、0．10、0．01
和0．10 mg／L，4種有機(jī)物分別占截留有機(jī)物的
49．12％、17．54％、1．76％和21．58％。由此可見(jiàn)，
引起超濾膜的跨膜壓差上升主要是VHA和NEU


第4期許航，等：高藻期超濾膜制水中試研究103
有機(jī)物，CHA有機(jī)物基本不被截留，即不會(huì)對(duì)跨膜
壓差的上升有貢獻(xiàn)。
；b．L．L h
原水沉淀出水超濾膜出水膜反洗水
注■總DOC霸VHA O SHA D(：HA 廿NEU
圖4 混凝一沉淀一超濾工藝中有機(jī)物極性分布
超濾膜過(guò)濾是機(jī)械壓力的作用，迫使溶液中部
分有機(jī)物和溶劑都趨向透過(guò)膜。其中溶劑基本上是
暢通無(wú)阻，可以全部穿過(guò)。但是對(duì)有機(jī)物來(lái)說(shuō)，由于
膜的障壁作用，部分有機(jī)物無(wú)法通過(guò)而被截留在膜
的高壓側(cè)表面上。截留的有機(jī)物隨過(guò)濾的進(jìn)行在膜
腔內(nèi)累積，造成膜運(yùn)行時(shí)的跨膜壓差上升，部分有機(jī)
物可通過(guò)周期反洗排出膜內(nèi)腔，使得一部分跨膜壓
差恢復(fù)，另一部分有機(jī)物不能被水力反洗清除，會(huì)與
水中金屬離子物形成絡(luò)合物沉積在膜表面，形成不
可逆污染，須通過(guò)酸洗和堿洗清除。
混凝一沉淀一超濾工藝中反洗水的DOC濃度為
12．87 mg／L，其中VHA、SHA、CHA和NEU分別
占48．28％、17．24％、5．17％和29．31％，與超濾膜
截留有機(jī)物的去除率比較發(fā)現(xiàn)，超濾膜截留或吸附
的親水性有機(jī)物可通過(guò)超濾膜的水力反洗排出膜組
件，造成超濾膜的不可逆污染的主要是VHA和少
量的SHA物質(zhì)。
2．3．2 KM。O。一混凝一沉淀一超濾膜中有機(jī)物極性
對(duì)超濾膜的污染圖5為原水中投加KM。O。預(yù)氧
化時(shí)各工序及反洗水有機(jī)物特性的分布情況。由圖
5可知，原水DOC濃度為5。89 rag／L，VHA、SHA、
CHA和NEU分別為2．40、1．02、1．20和
1．27 mg／L，KM。O。預(yù)處理后水中有機(jī)物濃度下降
到5．11 mg／I。，4種有機(jī)物分別被去除0．43、0．13、
0．07和0．15 mg／I。，疏水性和中性有機(jī)物濃度的降
低，一定程度上可減緩超濾膜的膜污染。沉淀出水
中DOC的濃度降為3．81 mg／L，KM。O。一混凝一沉
淀工藝對(duì)DOC的去除率為35．31％，比單純的混凝一
沉淀工藝上升了10．31％，主要是提高了疏水性有
機(jī)物的去除效果。超濾膜出水中DOC濃度進(jìn)一步降
為3．33 mg／L，超濾膜截留的VHA、SHA、CHA和
NEU分別為0．25、0．09、0．03和0．11 mg／L，分別占
截留有機(jī)物的52．08％、18．75％、6．25％和22．92％。
莖薰◆ 原水PPtP,水沉淀出水超濾膜出水膜反洗水
沌：■．曲,DOC蠢VHA口SIfA口CI-IA aNEU
圖5 KM。O。一混凝一沉淀一超濾工藝中有機(jī)物極性分布
KM。0。一混凝～沉淀一超濾組合工藝中超濾膜反
洗水DOC濃度為10．21 mg／L，VHA、SHA、CHA
和NEU分別占截留有機(jī)物的51．95％、18．70％、
6．07％和23．31％。與混凝一沉淀一超濾工藝相比，該
工藝反洗水中有機(jī)物的總濃度下降了20．67％，而
且沉淀或吸附在超濾膜表面的疏水性有機(jī)物比例也
有所下降，這進(jìn)一步解釋了圖3中，KM。O。一混凝一
沉淀一超濾組合工藝整體跨膜壓差為何上升的比后
者平穩(wěn)，同時(shí)也驗(yàn)證了疏水性有機(jī)物是造成超濾膜
不可逆污染的主要因素。
2．3．3 KM。O。一混凝一沉淀一PAC一超濾膜工藝中有
機(jī)物極性對(duì)超濾膜的污染圖6為KM。()。一混凝～
沉淀一PAC一超濾工藝中各工序及反洗水中有機(jī)物
特性變化情況。原水DOC的濃度為5．98 mg／L，
VHA、SHA、CHA和NEU分別為1．53、1．91、0．94
和1．59 rng／L，經(jīng)KM。O�！�混凝沉淀處理后，DOC
濃度降為3．92 mg／L，VHA、SHA、CHA和NEU
分別下降到為0．75、1．27、0．79和1，11 mg／L，親水
性有機(jī)物所占比例上升。沉后水中問(wèn)水箱投加
20 mg／L的PAC后，DOC濃度下降為2．87 mg／L，
VHA、SHA、CHA和NEU分別降為0．70、1．15、
0．39和0．58 mg／L，不難發(fā)現(xiàn)PAC去除的有機(jī)物
主要是親水性有機(jī)物，經(jīng)過(guò)PAC吸附后，親水性有
機(jī)物被去除46．32％。組合工藝中超濾膜進(jìn)一步處
理后DOC濃度下降了0．21 mg／L，超濾膜去除的有
機(jī)物中VHA、SHA、CHA和NEU分別占
33，33％、23．81％、19。05％和23．8l％。PAC處理
后，進(jìn)入膜組件的有機(jī)物濃度大幅下降，隨著超濾膜
過(guò)濾的進(jìn)行，PAC在膜內(nèi)腔的濃度逐漸上升，進(jìn)一步
提高了親水性有機(jī)物的去除。PAC在機(jī)械壓力的作
用下會(huì)在超濾膜內(nèi)壁上逐漸形成松散的濾餅層，也會(huì)
阻止疏水性有機(jī)物沉積或吸附在超濾膜的表面，降低
超濾膜不可逆污染速度，雖然PAC在超濾膜的表面
形成的濾餅層也會(huì)增加超濾膜的過(guò)濾壓力，但是經(jīng)過(guò)
水力沖洗后這部分跨膜壓差可很好的恢復(fù)。
4
2
0
8
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104 土木建筑與環(huán)境工程第34卷
7
6
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品4
號(hào)s
星2
l
0
原水PPtll水沉淀出水PAc出水膜出水膜反洗承
注：一總DOC曩VHA口SHA口CHA口NEU
圖6 高錳酸鉀一混凝-沉淀一PAC_超濾
工藝中有機(jī)物極性分布
反洗水的DOC濃度為3。67 mg／L，相對(duì)于前2
種工藝，有機(jī)物濃度下降明顯。在超濾膜過(guò)濾過(guò)程
中，由于PAC在膜腔內(nèi)逐漸累積，會(huì)吸附一些截留
在超濾膜內(nèi)腔的有機(jī)物，所以部分有機(jī)物在反洗水
中未被檢測(cè)出，使得反洗水有機(jī)物的濃度較低。反
洗水中VHA、sHA、CHA和NEU分別為1．67、
1．09、0．23和0．68 mg／L，反洗水中有機(jī)物主要以
疏水性有機(jī)物為主。
3 結(jié)論
針對(duì)太湖水的水質(zhì)特點(diǎn)，將混凝一沉淀技術(shù)、預(yù)
氧化技術(shù)或吸附技術(shù)作為超濾膜的前端處理技術(shù)，
形成超濾膜為核心技術(shù)的處理高藻水的工藝。研究
表明：組合工藝中，超濾膜出水渾濁度始終低于0．1
NTU，藻類數(shù)量控制在2．5×104個(gè)／L左右，其它檢
測(cè)指標(biāo)達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749
2006)。混凝一沉淀技術(shù)、預(yù)氧化技術(shù)或吸附技術(shù)降
低高藻水中疏水性有機(jī)物粘附在超濾膜表面或進(jìn)入
膜孔，有效減緩高藻期膜污染。
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(編輯胡英奎)

第34卷第4期土木建筑與環(huán)境工程V01．34 No．4
2012年8月Journal of Civil，Architectural 8L Environmental Engineering Aug．2012