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陶瓷膜与活性炭组合工艺

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2021-02-23 0:38:40 * 浏览: 80

活性炭由于其优良的吸附性能在饮用水处理中多有应用。活性炭对小分子有机物如嗅味物质等有较好的吸附作用。利用陶瓷膜与活性炭组合工艺可以实现污染物从水体中的吸附和分离[21、22],并可以防止膜污染,延长过滤时间和增加过滤通量。Lohwacharin等[21]利用非稳态过滤理论和阻力串联模型,分析了超滤过程中膜通量的下降原因。膜孔的特殊结构导致过滤初期小分子质量的NOM(天然有机物)吸附在膜孔表面并能进入膜孔,使膜孔堵塞。添加PAC(粉末活性炭)可以吸附小分子量的NOM,从而减缓膜的堵塞。根据非稳态过滤理论预测,膜过滤过程以滤饼过滤为主,陶瓷膜与PAC组合工艺运行时,弱结合的滤饼阻力是总阻力的主要部分[2]。由于滤饼本身的密实程度和滤饼与膜的结合力都比较弱,因此在使用大颗粒PAC时,形成的滤饼层很容易进行水力清洗以恢复通量。而且由于PAC的存在使形成的滤饼较为松散,因此阻力较弱,有助于维持较高的过滤通量[21]。

日本的研究者利用SPAC(超级活性炭)和微滤陶瓷膜工艺处理水中的土臭素[22]。SPAC的粒径远小于普通粉末活性炭,在比普通PAC使用剂量低90%的情况下,其处理效果远高于普通PAC。使用普通PAC去除嗅味物质时,需要较长的接触时间,而且效果不理想。利用SPAC可将模拟原水中500ng/L的土臭素降至10ng/L,显示了其强大的吸附能力[22]。但是当处理湖泊原水时效果明显下降,说明SPAC与微滤陶瓷膜组合工艺在去除水中嗅味物质时受原水水质影响较大。PAC与陶瓷膜组合工艺能够较好地实现污染物的吸附并从水体分离的效果。但是此工艺存在的问题是PAC存在吸附饱和的情况,吸附饱和的PAC后续处理是一项庞大的工程,而且PAC可能滋生微生物,虽然微生物可能对污染物的去除有一定贡献,但是应注意其对出水水质的影响。

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