中国环境科学

作者：孙丽华, 邓斯, 梅筱禹, 王春芳

单位：1. 北京建筑大学, 城市雨水系统与水环境教育部重点实验室, 北京 100044;2. 北京建筑大学环境与能源工程学院, 北京 100044;3. 北京市水务规划研究院, 北京 101117

关键词：二级出水,纳滤,颗粒活性炭,膜污染,xDLVO理论

基金：国家自然科学基金资助项目(52070011,52370004);北京建筑大学研究生创新项目资助(PG2024085)

采用颗粒活性炭(Granular Activated Carbon, GAC)、生物活性炭(Biological Activated Carbon, BAC)两种过滤单元分别与纳滤(Nanofiltration, NF)组合对污水厂二级出水进行深度处理,分析二级出水直接NF、GAC-NF以及BAC-NF三种不同处理工艺对有机物的去除效果以及膜污染机制.研究发现,BAC-NF组合工艺对溶解性有机碳(DOC)、微生物代谢副产物类和腐殖酸类有机物的去除效果更好,去除率分别为85.2%、76.2%和82.0%;BAC-NF组合工艺的膜比通量(J/J0)最高,每个周期末的J/J0分别为0.69、0.65和0.63,膜污染总阻力最低,仅为5.97×1010m-1;膜污染特征曲线表明二级出水直接NF为滤饼层污染,GAC-NF和BAC-NF先发生中间堵塞之后形成滤饼层污染;其中,BAC-NF以膜孔中间堵塞污染为主,膜污染程度最轻;通过扩展的德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克(Extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek, xDLVO)理论分析发现BAC-NF组合工艺污染后膜表面的疏水性最弱,膜表面Zeta电位值最大;BAC-NF组合工艺在过滤初期,水中有机物不容易到达膜表面,膜污染程度最轻.在过滤中后期,水中有机物与膜表面有机物之间很难产生粘附,形成的滤饼层最疏松.综上,BAC-NF组合工艺能有效缓解膜污染,可为再生水深度回用提供一种可靠的技术.

来源：2024年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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