臭氧活性炭、納濾聯(lián)用對受污染飲用水深度凈化的中試研究表明，臭氧活性炭預處理能夠大量地去除原水中的污染物，可保證納濾的運行可靠性；納濾對臭氧活性炭預處理難以去除的剩余有機物凈化效果良好，其部分脫鹽的特性可保留水中部分礦物質，提高了水質的安全性和健康性。 

納濾是九十年代發(fā)展起來的介于超濾和反滲透之間的一種新型膜技術，操作壓力為 0.5~1.0MPa，低于反滲透，對分子量為 200dalton 以上的組分具有較高截留率，近年來研究表明，納濾對水中微污染有機物去除性能優(yōu)良，且能夠保留水中部分礦物質。因此決定采用納濾作為主要凈水工藝，同時選取了應用經(jīng)驗成熟的臭氧活性炭為預處理，以盡最大可能減輕膜污染

1.臭氧活性炭的預處理 

臭氧活性炭預處理對水中致濁物質及氯仿的去除率高達96%以上；對致色物質去除率高于 50%,并去除了 32.7%的TOC及 72.5%的TOX。臭氧活性炭預處理有效防止了大量污染物質進入納濾，在運行期間未發(fā)現(xiàn)由于預處理選擇不當而使納濾膜產(chǎn)生的操作壓力及通量驟然變化的嚴重污染現(xiàn)象。但同時應看到，凈化出水中仍剩余部分難以通過臭氧氧化、活性炭吸附去除的有機物，希望在納濾環(huán)節(jié)中得到有效脫除。當活性炭吸附容量飽和后，應及時進行再生或更換，以保證該單元較好的處理效果。 

2.納濾對水質的改善作用

2.1 納濾的對微污染物質的去除性能在操作壓力 0.6~0.7Mpa，膜通量為 25.6L/m2·h，回收率為 75%的運行條件下，納濾對分子量小于 200 的氯仿、一氯甲烷等小分子物質也表現(xiàn)出一定的去除率，據(jù)分析這類小分子物質的脫除與膜材料有很大的相關性，為提高膜的透水通量，膜材料一般采用與水極性相似的強極性高分子材料，而氯仿、一氯甲烷等與水相比屬極性較弱的物質，因此根據(jù)相似相容原理，氯仿分子與膜面接觸時，必然會被膜面排斥而難以透過膜孔?？偟目磥?，納濾出水有毒有害物質含量大幅度降低，除污染性能遠優(yōu)于微濾、超濾，充分保證了水質的安全性。  

2.2 納濾脫鹽作用分析

在上述運行條件下，納濾膜總脫鹽率高達 94.7%，一價離子 14%~20%，二價離子的去除率為 33%左右。含鹽水溶液中鹽離子通過靜電引力與水分子形成水合離子，水合直徑與膜孔徑相比越大，膜對它的截留率越高；而且由于膜所帶負電荷對陰離子的排斥作用及道南效應，納濾膜對二價離子的去除率明顯高于一價離子。通過分析，納濾膜能夠較多保留Ca2+、Mg2+等無機離子及礦物質，盡管目前對水中有無礦物質及其含量的大小對健康的影響尚有不同看法，但許多科學研究已證明，水中所含的無機礦物質更易被人體吸收利用，對人的健康有重要影響。納濾可克服反滲透完全脫鹽的缺點。 

2.3 納濾膜污染及劣化分析

2.3.1 膜污染及控制措施

膜污染可造成通量降低、膜壽命衰減等現(xiàn)象。對納濾膜實施了幾個方面膜污染的控制措施：

（1）膜面沖刷流速及流態(tài)的控制

在原水水量不足以大幅度提高膜面沖刷流速時，采用了濃水循環(huán)的方式，對濃差極化層的形成起到了一定的抑制作用。同時,試驗中卷式納濾膜組件的膜袋與膜袋之間隔網(wǎng)的存在使進料液處于湍流狀態(tài)，增強了納濾進水中的物料交換作用，從水力條件上相對而言不易形成污染物附著層。 

（2）投加阻垢劑

納濾膜及反滲透膜最為常見的是由于分離過程中水濃縮導致一些鹽過飽和而形成鈣鎂硬度沉淀物的結垢。投加酸可中和水中HCO3-，防垢效果較好，但對永久硬度形成的垢去除無效。對永久硬度形成垢的現(xiàn)象可采用聚六偏磷酸鈉等螯合劑來消除，當聚六偏磷酸鈉作為阻垢劑投入納濾膜進水中，水中易結垢的Ca2+、Mg2+離子與聚磷酸根螯合取代了Na+的締合H2SO4溶液和聚六偏磷酸鈉溶液作為阻垢劑時，通過鏡檢沒有發(fā)現(xiàn)納濾膜的嚴重結垢現(xiàn)象。 

膜的化學清洗

在納濾膜裝置運行兩個月左右，曾對納濾膜采用 5%NaOH 溶液通過膜清洗系統(tǒng)進行了30min。 

2.3.2 膜劣化及控制措施

膜劣化作用不同于膜污染，是指膜自身發(fā)生了不可逆轉等內(nèi)部因素導致了膜性能變化，同樣是運行可靠性的重要影響因素。試驗工藝中納濾膜劣化的主要影響因素為：

氯、臭氧氧化劣化

由于水廠出廠水經(jīng)氯消毒的原因，所以管網(wǎng)水中一般都含有殘余氯。制成膜的高分子有機材質對水中的氯都比較敏感，活性炭對氯的脫除不僅是單純的物理吸附作用，而是在其表面發(fā)生了化學反應，故活性炭脫氯不存在吸附飽和問題，只是損失活性炭。對膜有可能產(chǎn)生較強氧化劣化作用的另外一個重要因素為工藝過程中投加的臭氧。所有的有機膜對強氧化劑—臭氧均十分敏感。投加 臭氧后，臭氧化出水中含有 0.24mg/L的臭氧，但在活性炭階段，臭氧已分解或反應消耗殆盡，不會傳遞到納濾膜。

（2）生物性劣化

由于納濾膜材質為高分子有機物，所以在一定條件下，膜材質可能被微生物作為底物分解利用。經(jīng)檢測活性炭出水細菌總數(shù)約為 50 個/ml左右，據(jù)分析可能是生物活性炭的形成所致，說明納濾有時盡管有較好的預處理措施，但仍然有部分微生物進入納濾膜，膜，而在目前所采用的膜材質的水平上只能應用有效的化學清洗在一定程度上抑制微生物的生長與繁殖。采用化學清洗措施，通過鏡檢尚未發(fā)現(xiàn)膜上大量滋生微生物的現(xiàn)象，水質達到了飲用凈水水質標準（CJ94-1999），處理效果達到了預期標準。 

3．總結

1．臭氧活性炭、納濾聯(lián)用工藝對飲用水中微污染有機物去除效果良好，并通過納濾進一步降低了污染物質的含量，凈化水質達到了飲用凈水水質標準（CJ94-1999），而且保留了部分礦物質，克服了微濾、超濾及反滲透的缺點，提高了飲用水質的安全性及健康性。

2．臭氧活性炭作為納濾的預處理，大量去除了水中的濁度、色度、有機物及有機鹵代烴等污染物質，并通過活性炭的吸附作用，消除了納濾膜的氯、臭氧氧化劣化因素，有效保證了納濾膜的運行可靠性。盡管由于生物活性炭的形成，納濾進水中含有一定量的細菌，但并未發(fā)現(xiàn)膜的生物劣化現(xiàn)象。

3．通過濃縮水循環(huán)及卷式膜的隔網(wǎng)作用，提高了膜面沖刷流速并使膜中水流為湍流，在水力條件上控制了膜污染的快速形成，并采用了投加阻垢劑及化學清洗的綜合措施，有效抑制了膜污染的形成，能夠滿足工程應用的需要。

4．采用臭氧活性炭、納濾聯(lián)用工藝設計的實際工程處理效果良好，成本較低，與傳統(tǒng)桶裝水相比有顯著的經(jīng)濟效益及社會效益。

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【文章來源：污水處理企業(yè)淺談臭氧活性炭、納濾聯(lián)用制取優(yōu)質飲用水    tiketdummy.com】