超滤膜絮凝预处理

超滤是水处理中最为常用的膜分离技术，能够有效截留污水中的悬浮物、胶体、微生物及部分病毒，具有处理效果好、能耗低、占地面积小等优点。超滤膜在运行过程中不可避免地会受到污染，如膜孔吸附和堵塞、滤饼层的形成及浓差极化等，不仅会缩短超滤膜的运行周期，还会增加维护成本。废水中的有机物是造成膜污染的主要因素，其中蛋白类和腐殖质等大分子有机物是导致不可逆膜污染的主要因素。

      絮凝能去除污水中的有机物和悬浮物，被认为是缓解膜污染的有效预处理技术之一。研究表明，絮体在膜表面诱导形成的滤饼层与超滤膜的污染程度密切相关，具有高孔隙率的滤饼层有利于降低超滤过程的膜阻力，从而能够缓解膜污染，其机理是将大分子有机物凝聚形成滤饼层，以阻止溶解性有机物进入膜孔内部形成膜污染。在超滤过程中，滤饼层的微观结构和渗透性与絮体的尺寸、强度和形态有关。
 

载体增效絮凝是利用载体诱导絮体快速形成并高效沉降的技术，主要包括两个过程：1）投加絮凝剂，使污水中的悬浮颗粒和胶体失稳；2）投加载体材料，通过人为增加絮体“内核”的方式使失稳的悬浮颗粒和胶体快速形成絮体。载体增效絮凝技术能有效改善絮体的紧实度、体积及抗剪切力，提高絮凝效率。与传统絮凝技术相比，具有占地面积小、处理效率高、药剂用量少等优点。
 

天津津腾实验室研究表明，载体增效絮凝用于超滤膜预处理，不仅能有效延缓膜通量的衰减，其中载体材料作为絮体结构的骨架，还能增强絮体滤饼层的压缩性，从而改善滤饼层的阻力和渗透性等。
 

以微砂为载体，以聚合硫酸铁（PFS）为絮凝剂，采用微砂载体絮凝作为超滤预处理技术，对城市污水厂的二级出水进行预处理，考察了该工艺对污水中有机物的去除特性，分析了絮体分形维数、絮凝指数（FI）、膜阻力变化对超滤膜通量的影响，探讨了微砂载体絮凝工艺对膜污染的缓解作用及影响机制，以期为缓解膜污染、维持超滤系统的稳定运行提供参考。