[发明专利]一种采用有序介孔炭识别水相中超滤膜污染物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域技术、膜分离技术领域、炭材料吸附领域，尤其是指一种采用有序介孔炭识别水相中超滤膜污染物的方法。

背景技术

近年来，为了更好地控制膜污染，科研人员试图从水体复杂的物质体系中分离出主要的膜污染物，以便采取针对性的措施，选择性地去除主要膜污染物来实现控制膜污染的目的。

为了解析水体中各种有机物对膜污染的影响程度和作用机理，人们主要通过如下三种途径进行研究：

（1）采用模拟污染物，例如：用BSA、海藻酸钠（或葡聚糖）、腐殖酸等分别代表水体中的蛋白质、多糖与腐殖质类有机物，通过膜过滤实验模拟考察不同物质的污染机理。

（2）采用非离子树酯（DAX-8和XAD-4）对水体中的亲水性组分（HPI）、疏水性组分（HPO）及过渡亲水组分（TPI）进行分离，分别考察其作用机理；或在DAX-8和XAD-4的基础上，进一步结合其它树脂（例如，阴离子树脂IRA-958、DEAE- Diethylaminoethylcellulose柱）对水体有机物进行细分，考察其作用机理并识别主要膜污染物。

（3）采用预处理（常用预处理方法有混凝、沉淀、过滤（包括生物过滤）、臭氧化、活性炭吸附等）来改变水体中有机物的组成，考察预处理前后水体的物质变化及其对应的膜过滤效果，分析各种物质的膜污染机理。 

当然，还有一些研究将这些方法进行相互结合来研究水体UF膜的污染机理。相对而言，上述前两种方法主要从有机物质的个体影响方面考察水体有机物对膜的污染，上述方法（3）则在个体影响的基础上兼顾了多种有机物的共同作用，对于指导实际水处理工程具有更好的指导意义。

但是，整体而言，利用目前的方法对水体中造成超滤膜污染的主要有机物的认识仍然不够准确，无法准确界定主要膜污染物的分子量大小和物质类型。因此，有必要研究出一种新的识别方法来准确识别水相中的超滤膜污染物，以便于有效控制超滤膜的污染。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种采用有序介孔炭识别水相中超滤膜污染物的方法，其能从有机物分子量与物质类型方面准确识别水相中的超滤膜污染物，为有效控制超滤膜的污染提供科学依据，该种识别方法简单有效且经济可行，有利于推广应用。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种采用有序介孔炭识别水相中超滤膜污染物的方法，包括如下步骤：

（1）选择一种水样分成若干份待测水样，并对其中一待测水样进行分析以确定污染物种类及浓度；

（2）对前述若干份待侧水样进行编号，并采用不同孔径的有序介孔炭分别对该若干份待侧水样进行吸附处理，以得到若干份被吸附处理后的水样；

（3）对前述若干份被吸附处理后的水样进行分析，以确定每份待测水样中被吸附去除的污染物种类与浓度，并记录不同编号待测水样中去除量最多的污染物种类；

（4）对前述若干份被吸附处理后的水样进行超滤膜过滤，记录不同编号水样的膜通量，并依据膜通量大小将其编号进行排序，膜通量大的水样编号其于步骤（3）中相应记录的去除量最多的污染物种类对膜的影响程度也大，则依据膜通量大小排序确定不同编号污染物对膜污染的影响程度，以识别该水样中的超滤膜污染物。

作为一种优选方案，所述步骤（2）中，有序介孔炭与相应水样混合、搅拌吸附。

作为一种优选方案，所述步骤（3）中，先分离被吸附处理后的水样的上清液，对上清液中污染物的种类及浓度进行分析；所述步骤（4）中，超滤膜对前述分离出来的上清液进行过滤，以记录前述不同编号水样的膜通量。

作为一种优选方案，所述步骤（2）中不同孔径有序介孔炭对水样进行吸附处理时的条件相同，即单位重量水样在吸附时所采用的介孔炭比表面积、吸附时间、吸附温度以及吸附过程均相同。

作为一种优选方案，所述步骤（1）和步骤（3）中分析确定污染物种类及浓度时采用的检测方法为气质联用、液质联用、紫外光谱、红外光谱、凝胶色谱、能谱仪、激光粒度仪中的一种或几种相结合。

作为一种优选方案，所述步骤（2）中的有序介孔炭为模板法制备的有序介孔炭，其孔径均一，且孔径大小在2-50nm范围内。

作为一种优选方案，所述步骤（4）中的超滤膜为板式超滤膜、卷式超滤膜、中空纤维式超滤膜、管式超滤膜中任何一种，其超滤膜材料为PVDF、PE、PS、PES中任何一种；所述超滤膜为复合膜或均相膜。