混凝-絮凝-膜濾復配技術在水處理中的應用.pdf

1、飲用水是人類生存必不可少的重要資源。如何獲得干凈、安全、清潔的水資源是全世界關心的問題。由于衛(wèi)生設施不足造成的飲用水污染，已經變成人類健康問題主要的危險因素。每年至少10％的疾病，包括400萬例腹瀉造成至少180萬人死亡。尤其是賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲，它們屬于原蟲類寄生蟲，主要寄生于人類和動物體內的腸道，能夠引起許多腸道疾病。因此，有必要通過新的水處理方法或技術手段去去除這類寄生蟲，改善水質，提升水體安全性。混凝/絮凝法是水處理過程中一項

2、重要的操作單元?；炷?絮凝過程是十分復雜的，影響因素很多，如水質、原水pH、堿度、水溫、絮凝劑或助凝劑的種類、絮凝劑的投加量、投加順序、與水體的反應時間等。其中，絮凝劑的好壞對處理效果的好壞起了決定性的作用。因此，絮凝劑的選擇非常重要。水處理過程，常用的絮凝劑為無機絮凝劑，主要包括鋁鹽、鐵鹽兩大類。近年來，有學者通過添加硅酸等提升鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的處理效果。然而，鋁鹽存在殘余鋁超標對身體有害，鐵鹽存在處理后水體色度受影響等缺點。而天然物

3、質絮凝劑，作為一種環(huán)境友好型絮凝劑，成為水處理技術的一種新選擇。與化學絮凝劑相比，天然物質絮凝劑具有很多優(yōu)點。例如，殼聚糖和辣木（Moringa oleifera）種子，它們具有生物可降解性，毒性低，剩余污泥產量低，對人類身體健康威脅小等眾多優(yōu)點，而被作為絮凝劑應用于水處理技術中。論文主要從殼聚糖、辣木種子的物質特性、應用性等方面進行總結。殼聚糖的使用及研究較多。辣木種子，由于包含了一種無毒的、天然高分子物質而具備很好的凈水性能，因而越

4、來越受關注。辣木種子因具有除濁、除色等優(yōu)點，能很有效的提升絮凝效果。然而，通常只使用絮凝劑處理應用水是無法達到各標準對飲用水處理的要求。因此，很有必要與其他處理技術相結合去使水質達標，而膜濾技術是一種先進、處理效果好的處理手段。
　　本文主要從膜濾技術的基本概念、分類、操作流程等方面進行綜述。膜濾技術主要以選擇透過膜為分離介質，在膜兩側施加推動力，從而使原料側組分選擇性透過膜，從而達到凈水的目的。常用的膜濾技術包括微濾（MF）、超

5、濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）等。根據制作材料的不同，濾膜主要包含纖維素醋酸酯、聚砜類、陶瓷類超濾膜等。根據操作流程的不同，膜濾技術又可分為死端過濾和錯流過濾兩大類。尤其是微濾（MF）和超濾（UF），因具備良好的預處理效果，可減少化學絮凝劑使用量等優(yōu)點而被關注。膜濾技術的主要作用機理是濾膜的物理攔截作用，將水體中的懸浮顆粒、膠粒、細菌、藻類、寄生蟲等病毒去除，從而達到凈水目的。因而，膜濾技術被認為是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦退幚?/p>

6、技術。然而，膜濾技術會存在膜污染的問題。由于水中的微粒、膠體粒子或大分子溶質之間存在物理、化學相互作用或機械作用，而引起膜表面或膜孔內吸附、沉積，從而造成膜孔徑變小或堵塞，甚至造成一些不可逆變化現象等，形成膜污染。膜污染問題是阻礙膜濾技術高效運行的主要問題之一，主要包括沉淀污染、吸附污染、生物污染等。飲用水中，除了寄生蟲類問題之外，天然有機物（NOM）同樣能引起嚴重的污染。各種水體中存在眾多化學性質復雜的有機物。同時，人類活動會導致大量

7、有機物直接、間接地排入水體。這些有機物會影響水體的物理、化學、生物性質，從而影響水體的色度、透明度等。同時，有研究認為天然有機物也是造成膜污染的原因之一。然而，水體中的天然有機物很難用常規(guī)的處理流程去除。因此，非常有必要利用新型、高效的水處理技術去提升對水體中天然有機物的去除效果。在中國，已有研究利用天然物質絮凝劑或膜濾技術去處理生活污水、工業(yè)廢水，但二者相結合的處理技術還鮮有報道。水資源的有限性，水污染問題的嚴重性，都使得高效的新型水

8、處理技術有必要存在。中國的水污染問題比較嚴重，并且僅有全球7%的淡水資源，這嚴峻的形式對中國來說是一項挑戰(zhàn)。因此，中國很有必要借鑒他國先進的水處理技術，提升水處理效率。在巴西，縱然有較多的淡水資源，但仍面對著水污染嚴重的問題。近年來，巴西政府鼓勵使用混凝、絮凝法與膜濾技術相結合的復配技術（簡稱CF-MF/UF技術）去處理飲用水中的賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲、天然有機物等。例如，利用殼聚糖做絮凝劑，并與超濾相結合（簡稱CFQ-UF技術）；利用辣

9、木種子做絮凝劑，與微濾相結合（簡稱CFM-MF技術）等。由于化學藥劑做絮凝劑存在一定弊端，例如殘余鋁等可能對人體造成疾病的潛在威脅。因而，這種新型的復配技術具有很大優(yōu)勢，天然物質絮凝劑不僅能夠有效的提升膜濾技術的對飲用水處理效果，還能減少水污染對人身體健康帶來的威脅。本文旨在綜述混凝-絮凝法，膜濾技術在水處理過程中的重要性?？偨Y了水處理過程中常用的絮凝劑，并指出天然物質做絮凝劑是一種新型、高效、環(huán)境友好型的技術手段。利用天然物質殼聚糖、