次氯酸鈉減輕陶瓷微濾膜有機(jī)物污染效果研究

趙 男 饒 剛 宮金萍

(防化學(xué)院履約事務(wù)部，北京 102200)

次氯酸鈉減輕陶瓷微濾膜有機(jī)物污染效果研究

趙 男 饒 剛 宮金萍

(防化學(xué)院履約事務(wù)部，北京 102200)

對利用次氯酸鈉作為預(yù)處理劑減輕陶瓷微濾膜的有機(jī)污染問題進(jìn)行了研究，通過模擬實際工藝的運行情況，證實了次氯酸鈉作為預(yù)處理劑可有效的提高陶瓷微濾膜的穩(wěn)定通量，延長陶瓷膜的使用壽命。

次氯酸鈉，陶瓷微濾膜，膜通量

0 引言

陶瓷微濾膜的污染主要是濾餅層和凝膠層阻力和膜孔堵塞，濾餅層和凝膠層阻力占總阻力的 60%～80%以上，是構(gòu)成膜污染的主要原因[1]。濾餅層和凝膠層的形成主要是溶液中的大分子物質(zhì)堵塞膜孔，在膜表面形成濾餅層和凝膠層。次氯酸鈉作為城市自來水的消毒劑，被廣泛添加在自來水管網(wǎng)中，利用其自身的強氧化性，抑制管網(wǎng)中的細(xì)菌及病毒的生長、繁殖。有研究顯示，次氯酸鈉的強氧化性能夠使水中大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，從而減輕有機(jī)物對陶瓷微濾膜的污染[2]。

1 實驗裝置及藥品

實驗裝置如圖1所示，膜元件為800 nm的單通道陶瓷微濾膜，膜長度100 mm，膜有效面積為4 082 mm2，本實驗所配制的模擬體系中蛋白質(zhì)(大豆蛋白粉替代)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占55%,腐殖酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占45%。

2 實驗方法

配置次氯酸鈉濃度分別為0 mg/L，3 mg/L，6 mg/L，10 mg/L，15 mg/L的五組模擬液，工作壓力為0.1 MPa，運行溫度20 ℃，利用孔徑為800 nm的陶瓷微濾膜過濾，觀察通量衰減情況。

3 實驗數(shù)據(jù)及分析

通過實驗得到數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，見圖2，圖3。

由圖2和圖3可以得出以下幾點：

1)隨著次氯酸鈉在待處理液中投加量的增加，陶瓷微濾膜通量的衰減趨勢大致相同，單個時間節(jié)點的通量逐漸增加。

2)隨著次氯酸鈉投加量的增加，陶瓷微濾膜最終的穩(wěn)定通量明顯得到增加，過濾效果得到顯著提高。由于次氯酸鈉的強氧化性，將一部分大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，在膜表面不易形成稠密的濾餅層和凝膠層，從而使得膜的過濾通量增加，增加了膜的有效工作時間，提高了膜的過濾效果。不同次氯酸鈉投加量對過濾效果的改善見表1。

表1 陶瓷微濾膜通量改善效果

3)次氯酸鈉的投加量在10 mg/L和15 mg/L時，膜的過濾通量衰減曲線基本重合，穩(wěn)定通量相差不大。對于同一模擬液，次氯酸鈉的投加量在10 mg/L時，對于有機(jī)大分子的分解作用已經(jīng)接近飽和，繼續(xù)加大其用量對提高膜的過濾效果作用不再明顯。

4 結(jié)論與建議

由實驗可看出，向原水中投加次氯酸鈉可有效降低有機(jī)物對陶瓷微濾膜的污染，提高其工作效率，延長使用壽命。次氯酸鈉不僅可以作為自來水管網(wǎng)中的消毒劑，也可作為陶瓷微濾膜處理污水工藝中的預(yù)處理劑，降低有機(jī)物對陶瓷微濾膜損傷。但由于污水中含有大量有機(jī)物，其作為主要鹵代物最主要的前體物質(zhì)，被次氯酸鈉氧化分解成小分子鹵代物[3]，如作為飲用水其對人體的健康存在潛在的威脅，需要實驗的進(jìn)一步驗證。

[1] 薛德明，卓里穎.膜法提取甘露醇過程中膜的微生物污染及其控制[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2004，24(3)：39-41.

[2] 徐南平.無機(jī)膜應(yīng)用備受關(guān)注[J].科技創(chuàng)業(yè),2005(4)：37-38.

[3] Griffini O,Iozzelli P.The Influence of H2O2in Ozonation Trea-tment the Experience of the Water Supply Service of Florence[J].Ozone Sci.Engng.,1996,18(2)：117-126.

Research on effect of sodium hypochlorite in reducing organic pollution of ceramic membrane

ZHAO Nan RAO Gang GONG Jin-ping

(PerformanceDepartment,Anti-ChemicalInstitute,Beijing102200,China)

The paper studies the sodium hypochlorite to reduce the organic pollution of ceramic membrane as the pretreating agent, and proves the sodium hypochlorite, the pretreating agent, to improve the stable flux of the ceramic membrane according to the operation of the simulation factual craft, so as to prolong the life of the ceramic membrane.

sodium hypochlorite, ceramic membrane, membrane flux

1009-6825(2014)03-0148-02

2013-11-07

趙 男(1985- )，男，研究實習(xí)員； 饒 剛(1983- )，男，助理研究員； 宮金萍(1985- )，女，研究實習(xí)員

X703

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