為進(jìn)一步提高超濾工藝對(duì)廢水深度處理效果、減緩超濾膜污染,研究提出鉍改性沸石粉強(qiáng)化超濾(Bi-Z-UF),并對(duì)鉍改性沸石粉投加量、粒徑和反沖洗頻率進(jìn)行優(yōu)化以獲得高效的強(qiáng)化效果。

超濾膜技術(shù)在污水深度處理及回用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,但在實(shí)際運(yùn)行中仍存在瓶頸,主要表現(xiàn)在如何延緩膜通量下降以獲得較長(zhǎng)使用壽命,而且需要進(jìn)行定期的反沖洗,帶走膜表面截留物,高頻率的反沖洗會(huì)顯著降低超濾膜的產(chǎn)水率。因此,有效控制膜污染、延長(zhǎng)超濾膜使用壽命已成為工藝應(yīng)用中亟待解決的技術(shù)瓶頸。超濾組合工藝在提高污染物去除效果中發(fā)揮重要作用。研究者發(fā)現(xiàn),將粉末活性炭與超濾聯(lián)用,通過(guò)吸附與超濾相結(jié)合的方式可有效提高有機(jī)物的去除效率。采用粉末物質(zhì)涂層工藝是減緩超濾膜污染的有效措施。GAL-JAARD等通過(guò)粉末物質(zhì)預(yù)涂層方式減少膜與污染物直接接觸面積,從而降低了膜污染速率。白永剛等對(duì)比沸石粉和硅藻土兩種預(yù)涂層工藝在超濾膜系統(tǒng)中的應(yīng)用效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),沸石粉/超濾工藝可降低膜污染速率,減少反沖洗頻次,保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。董秉直等研究表明,粉末沸石能在超濾膜表面形成“保護(hù)層”,強(qiáng)化對(duì)有機(jī)物的吸附去除,減少污染物在膜表面的沉積。

鉍改性沸石粉在超濾膜表面可形成“保護(hù)層”,能減少污染物與超濾膜的直接接觸,且濾餅層相對(duì)疏松,與膜結(jié)合相對(duì)松散,易于通過(guò)反沖洗去除,可有效減緩超濾膜的不可逆污染,強(qiáng)化超濾膜性能。

鉍改性沸石粉投加量、粒徑、反沖洗頻率對(duì)膜通量的影響較大。本實(shí)驗(yàn)條件下適宜的鉍改性沸石粉投加量為50mg/L,可有效降低膜的不可逆污染;鉍改性沸石粉粒徑為2000目時(shí)有利于減緩膜通量的下降速率;在低頻反沖洗中,每3h反沖洗一次的效果最佳。