2.2膜污染的影响因素分析
2.2.1操作方式的影响
超滤膜在过滤过程中，由于原水中的污染物不断地黏附在膜表面或堵塞膜孔，进而产生膜污染。膜污染[13-15]会增加制水成本，降低膜的使用寿命。 膜污染的主要表征是跨膜压差（TMP）的上升，本文通过研究跨膜压差的变化确定最佳的系统运行参数。

2.2.1.1处理水量的影响
较高的处理水量能够提高产水率和经济效益，但同时也意味着超滤膜截留的污染物越多，长期高负荷运行容易使膜组件产生不可逆污染，增加清洗难度，亦会提高制水成本。
中试分别采用2、2.5、3m3/h的处理水量进行试验，累计产水200m3，不进行膜前预处理，结果如图5所示。



由图5可知采用2m3/h运行，累计产水200m3时，TMP增加了3kMp，经过常规水力清洗（物理清洗）后，超滤膜系统能够连续稳定运行120h以上；采用2.5m3/h，累计产水200m3时，TMP增加了11kMp，TMP增加较快，污染物截留较多，常规水力清洗后TMP能够接近初始状态，但还是有所增长，说明已经产生了不可逆污染；当采用３m3/h运行，累计产水200m3时，TMP增加了23kMp，TMP增加很快，不可逆污染增长迅速，必须利用低浓度的酸或碱对膜组件进行维护性清洗才能使其恢复到初始状态。因此， 根据TMP的增加情况，可以认为超滤膜系统能稳定运行的处理水量为２m3/h。

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2.2.1.2过滤周期的影响
过滤周期越长，反冲洗间隔时间就越长，反洗水量就越小，产水率就越高，但是无限制地延长过滤周期势必会造成膜的不可逆污染；而过滤周期太短，虽然能减少膜污染，但会浪费大量的反洗水。所以，过滤周期的长短应从减少膜污染和经济因素两方面考虑。

中试处理水量为2.0m3/h，分别采用20、30、40、50、60min进行了试验。由图６可知在不进行任何预处理的情况下，膜组件在处理相同水量时，过滤周期越长，TMP增加越快。当过滤周期为20和30min时，TMP增加缓慢，累计产水200m3时分别增加了2和3kMp，说明在过滤过程中所产生的污染绝大部分为可逆污染；当过滤周期为４０min时，TMP增加较快，累计产水200m3时，TMP增加了6kMp，增长较快，污染物积累较多；当过滤周期为50和60min时，TMP增加很快，累计产水200m3时，TMP分别增加了11和12kMp，说明在长时间的过滤过程中，污染物积累比较严重，产生了不可逆污染。从缓解膜污染的角度，过滤周期为20和30min较适合，但为了保持较高的产水率，认为过滤周期为30min比较合适。

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2.2.1.3反冲洗时间的影响
超滤膜在经过一个周期的净水过程后，在膜表面和膜孔内侧都会产生污染，污染物质会随着时间的延长不断积累，导致TMP的增加。因此在膜组件运行一个周期之后需要对其进行水力清洗。超滤膜的基本水力冲洗方式有两种：正冲和反冲。正冲是利用水流快速冲洗膜表面，把沉积在膜表面的污染物冲洗掉；反冲是利用超滤膜的产水从膜的产水侧进水，可以冲掉膜孔内的污染物，对膜表面污染物的去除也有一定效果。单独采用正冲或是反冲都不能达到最佳的清洗效果，因此试验采取正冲和反冲组合的方式。反洗步骤为正冲上反冲下反冲正冲。
在工程上，为保证较高的产水率，总清洗时间通常不超过１ ｍｉｎ。中试共采取了以下几种工况：
（１）正冲15s，上、下反冲10s；
（２）正冲10s，上、下反冲15s；
（３）正冲10s，上、下反冲20s；
（４）正冲10s，上、下反冲10s；
（５）正冲20s，上、下反冲20s。
具体结果如图７ 所示。


由图７ 可知在处理水量为2m3/h，反冲洗周期为30min的条件下，累计产水200m3时，几种工况下TMP的变化是很明显的。无论降低正冲还是上、下反冲的时间，都会引起TMP相对较快地增加。工况２ 和工况５ 的反洗效果相对较好，在经历反洗之后TMP基本能够恢复到上个周期的初始值。但工况５ 的冲洗时间相对较长，冲洗水量较大，不够经济，因此工况２比较理想。

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2.2.1.4反冲洗强度的影响
中试设定超滤膜的处理水量为２m3/h，反冲洗周期为30min，反冲洗历时１min。采取以下几种工况考察反冲洗强度对TMP 的影响。
（１）正冲18.5m3/h，下反冲10m3/h，上反冲８m3/h，正冲29m3/h；
（２）正冲17 m3/h，下反冲10m3/h，上反冲8m3/h，正冲27.53/h；
（３）正冲18.5m3/h，下反冲8.5m3/h，上反冲７m3/h，正冲29m3/h。
冲洗强度通过安装在膜组件管道上的阀门手动调节，调节范围为7～10m3/h。具体结果如图８ 所示。



由图８可知水力反冲洗强度越大，TMP增加越缓慢，反冲洗效果越好。这是由于反冲洗强度越大，对沉积在膜表面和膜孔内部的污染物的冲击强度就越大，清洗就越彻底。从缓解膜污染的角度看，工况１的效果最好。

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2.2.2低温的影响
试验期间的原水温度为2.5～6℃，为了考察不同的温度对膜污染的影响，在其他操作方式不变的情况下分别在2.5、3.5、４和６℃ 进行试验，记录TMP的增加情况，最后进行比较。
中试设定超滤膜的处理水量为２m3/h，反冲洗周期为30min，反冲洗历时1min。图９为不同温度下超滤膜累计产水量为200m3时TMP的变化情况。



由图９可知当温度分别为2.5、3.5、4和6℃时，TMP分别增加了10、９、９和８kMp。随着水温的升高，在各个工况都相同的情况下，TMP的增加幅度呈减小趋势。这是因为随着进水温度的升高，PVC中空纤维超滤膜的膜丝孔径会变大，膜通量升高，减轻污染物在膜孔内部的沉积。

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（１）超滤膜直接过滤低温低浊原水对浊度的去除效果非常好，无论进水浊度大小，出水浊度都能达到0.1NTU以下，完全满足《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ5749—2006）的限值要求。
（２）超滤膜直接过滤低温低浊原水对有机物的去除效果不好，COD和UV254的平均去除率分别为17％ 和14％ 。
（３）处理水量越低，过滤周期越短，反洗强度越大，TMP增加越缓慢，越有助于缓解膜污染，使超滤膜系统能够长时间稳定运行。从TMP的变化趋势、有机物的去除效果以及经济因素综合考虑，超滤膜直接过滤低温低浊期原水的最佳工艺组合参数：处理水量为２m3/h，过滤周期为30min，反洗时间为1min（正冲10s，上、下反冲15s），反冲洗强度为正冲18.5t/h，下反冲10t/h，上反冲8t/h，正冲29t/h。
（４）低温导致ＴＭＰ 增加较快，不利于超滤膜系统连续稳定运行。

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参考文献
［１ ］李海英． 浅谈低温低浊水处理技术［Ｊ］． 环境科学导刊，2009，28（Ｓ）：84-86．
［２ ］梁鹏，倪中华，吴恬，等． 低温低浊水处理技术的研究应用现状
分析［Ｊ］． 给水排水，2012，３８（Ｓ）：76-78．
［３ ］李圭白，杨艳玲． 第三代城市饮用水净化工艺———超滤为核心
技术的组合工艺［Ｊ］． 给水排水，２００７，３３（４）：１．
［４ ］Ｊ． Ｇ． Ｊａｃａｎｇｅｌｏ，Ｓ． Ｓ． Ａｄｈａｍ Ｊ． Ｍ． Ｌａｉｎｅ． Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ，Ｇｉａｒｄｉａ ａｎｄ ＭＳ２ Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ ＭＦ ａｎｄ ＵＦ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡＷＷＡ，１９９５，８８（９）：117-112．
［５ ］Ｚｈａｎｇ Ｍ． Ｍ． ，Ｌｉ Ｃ． ，Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｍ． Ｍ． ，ｅｔ ａｌ． Ｆｏｕｌｉｎｇ ａｎｄ ｎａｔｕｒａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎａｄ ｓｏｒｂｅｎｔ／ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ［Ｊ ］． Ｅｎｖｉｒ ｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，2003，３７（８）：1663-1669．
［６ ］田香荣，陈林． ２００４ 年度大伙房水库水质评价［Ｊ］． 辽宁城乡环境科技，２００５，２５（６）：15-17．
［７ ］张淑琴． 辽宁大伙房水库水质富营养化状况及发展趋势［Ｊ］． 黑
龙江环境通报，２０１２，２５（１）：25-27．
［８ ］贺斌，金永民，褚龙． 辽宁大伙房水库水质评价［Ｊ］． 北方环境，２０１０，２２（２）：28-40．
［９ ］孙丽华，李圭白． 用混凝超滤法处理低温低浊水［Ｊ］． 膜科学与
技术，２００７，２７（６）：59-67．
［１０］蒋绍阶，刘宗源． ＵＶ２５４ 作为水处理中有机物控制指标的意义［Ｊ］． 重庆建筑大学学报，２００２，２４（２）：61-65．
［１１］王占生，刘文君． 微污染水源饮用水处理［Ｍ］． 北京：中国建筑工业出版社，１９９９．
［１２］王晓昌，王锦． 混凝超滤去除腐殖酸的试验研究［Ｊ］． 中国给水排水，２００２，１８（３）：18-22．
［１３］刘婷． 三种预处理技术对超滤膜污染的影响及机理研究［Ｄ］．
哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１１．
［１４］桂学明，李伟英，赵勇，等． 氧化预处理延缓超滤膜污染试验研
究［Ｊ］． 水处理技术，２０１１，３７（２）：102-105．
［１５］董秉直，陈艳，高乃云，等． 混凝对膜污染的防止作用［Ｊ］． 环境科学，２００５，２６（１）：90-93．

谢谢楼主，学习了。。。。。

学习了

这个还用的立升的膜呀！！

超滤还是很有前途的

来学习了。。。。。。

学习了,谢谢楼主分享

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