膜法水处理过程中水质预处理技术研究进展

朱惠良，陈 阳，邱晓鹏，武 桦，郑 兴，

(1.宜兴市产品质量和食品安全检验检测中心，江苏 宜兴 214205；2.西安热工研究院,西安 710054；3.西安西热水务环保有限公司,西安 710054；4.西安理工大学水利水电学院,西安 710054)

0 前 言

膜分离技术作为一项低能耗、高分离效率的环保工艺，现已广泛应用于废水处理、海水淡化、产品净化等水处理领域[1-2]。膜系统运行主要采用恒量(改变跨膜压差TMP使出水量恒定)或恒压(通过恒定的压力运行)两种方式[3]。随着运行时间的增长，恒量运行下跨膜压差会升高，而恒压运行下膜产水量会减小。这些现象表明有物质在膜表面或膜孔内沉积，形成了膜污染。

膜污染导致膜系统运行效率下降。首先，从能量消耗方面而言，微滤以及超滤膜的膜污染往往会使处理水跨膜压差提升至0.5个大气压甚至以上，从而导致能耗较初始运行能耗增加3～6倍。对于纳滤和反渗透而言， Judd 等人通过研究发现，膜污染会导致系统能耗增加20%左右[4]。其次，膜污染的增加会导致药剂消耗加大。朱建文等通过调查大型饮用水压力式膜系统发现，在膜系统运行中，药耗可占到9.68%，增加后可能占到运行费用的10%以上。此外，清洗频率增加，将会加速膜老化。而更换膜的成本费用在运营成本里占到了大约50%左右。这还不包括处理膜废弃物产生的费用。因此，关注并控制膜污染，对于维持膜系统的经济有效运行势在必行。

研究表明，膜污染发生的主要原因是由于进水中污染组份(微粒、有机物质、无机物质、微生物)[5-7]在一定的条件下彼此之间相互作用，或者它们与膜表面及膜孔内材料之间通过一定的物理化学作用结合而成。……