重力驱动微滤膜给水处理工艺特性与除污效能.doc

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重力驱动微滤膜给水处理工艺特性与除污效能

　　地表水是饮用水的主要水源之一，约85%以上的城市饮用水来源于各类地表水，开发高效、低耗、安全、稳定的地表水处理技术是目前饮用水处理领域的主要研究方向。近年来，膜法水处理技术在饮用水净化领域得到了广泛关注，但实际应用中大多采用加压产水方式，存在能耗大、膜污染严重、维修难度高、操作复杂等弊端。目前，常规的膜过滤技术通常被应用于大型集中供水区域，对于分散供水区域，如小城镇、城中村以及人口稀疏、交通不便的农村地区，膜技术很难发挥规模优势。因此，笔者着力于开发一种可以直接利用当地水源(如河水和湖水)、低能耗、易于运行管理的新型膜处理技术，满足小型分散地区的供水需求。

　　重力驱动膜(GDM)工艺具有低能耗、易操作、维修简单等优点，是近年来膜技术研究的热点。重力驱动膜系统通常在超低压条件下运行，不需要反冲洗或化学清洗，膜通量可以长期保持在4~10L(m2h)。重力驱动膜系统的稳定通量取决于原水水质和表面形成的生物层结构。经过长期浸没和运行，重力驱动膜组件表面会形成高渗透非均质的生物层，这种非均质生物层可以为生物体提供适合的栖息场所，有利于不同的生物体共存，达到降解膜面污染物的目的。并且由于运行过程中没有冲洗环节，膜表面形成的生物膜不会遭到破坏，逐渐成为覆盖在膜表面的重要功能层，为稳定膜通量和强化污染物去除起到了关键作用。Chomiak等人发现在“生物膜+膜”的复合过滤形式下，对污染物的降解能力远远高于单独的膜过滤。Peter-Varbanets等人也发现生物膜中后生动物的捕食作用提高了胶体有机质、腐殖酸和生物高分子的降解;此外，Derlon等人指出生物膜中的微生物可以降解附着在膜表面的生物可同化有机碳(降解率80%)，从而提高膜通量。重力膜工艺的这些典型优势将成为解决分散式饮用水处理的新技术发展动力。