[发明专利]一种表征超滤膜膜污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体来说，涉及一种表征超滤膜膜污染的方法。

背景技术

近年来，随着原水水质的日益恶化和饮用水水质卫生标准的逐步提高，涌现出多样化的饮用水处理技术，在众多水处理工艺中，超滤工艺因具有不需要添加化学药剂、去除污染的范围广、运行可靠、易于实现自动控制等优点，成为完善常规给水处理工艺最有前景工艺之一。超滤技术被称为“第三代饮用水处理技术”，随着超滤工艺在饮用水处理领域中的应用，超滤工艺在饮用水处理过程中遇到一些技术难题，其中，膜污染是超滤工艺在饮用水处理过程中最大的难题。目前对超滤膜膜污染的研究主要是从有机物的总量水平、运行后测定其过滤过程的跨膜压差的变化以及是用膜通量表征等方向进行，然而，测定总量有机物水平并不能精确的解释造成膜污染有机物的性质，导致开发出的预处理工艺没有针对性效果。膜通量、膜过滤的跨膜压差等需要运行超滤膜工艺后才能确定水样水质条件对膜污染的影响，具有滞后性且表征较为宏观，不能从本质上解释超滤膜膜污染的原因。

从现有的研究结果表明造成膜污染的主要成因是由于有机物，但有机物的种类、亲、疏水性以及有机物的极性对超滤膜的膜污染影响均不一样，因此，开发出一种新型的超滤膜膜污染表征方法来评价导致膜污染的主要有机物，对于超滤膜工艺在饮用水处理领域中的高效稳定运行具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种表征超滤膜膜污染的方法，该方法利用测定过膜前水样的UV₂₅₄值及DOC值综合分析水样有机物性质对超滤膜过滤过程的影响，研究其相关性，进而表征膜污染情况。测定指标少且操作简单、安全可靠。

本发明的技术方案如下：

一种表征超滤膜膜污染的方法，先取拟采用超滤膜过滤的水样，将水样过滤膜后，调节水样的pH值为7.4～7.6，接着用TOC仪测定水样的总溶解性有机物DOC值，用紫外可见光分光计测定水样的UV₂₅₄值，根据DOC值和UV₂₅₄值来计算SUVA值，比较SUVA值与膜污染临界值之间的关系，进而确定水样的水质条件是否适合采用超滤膜过滤。

优选地，所述滤膜的孔径为0.4～0.5μm。

更优选地，所述滤膜的孔径为0.45μm。

优选地，所述水样的pH值是采用盐酸和氢氧化钠进行调节的。

更优选地，所述盐酸的浓度为0.05～0.15mol/L。

更优选地，所述氢氧化钠的浓度为0.05～0.15mol/L。

所述膜污染临界值为SUVA值＝2。

当SUVA值≥2时，超滤膜的跨膜压差增加快，膜污染严重，产水率低；当SUVA值＜2时，超滤膜的跨膜压差增加缓慢，超滤膜平稳运行。

所述DOC表征的是水体中溶解性有机物的总量水平。

所述UV₂₅₄表征的是大分子疏水性有机物。

所述SUVA值为紫外吸光度。

在有机物的浓度基本一致的条件下，UV₂₅₄值存在差异，这种差异主要体现在水样中的亲疏水性，研究表明，当SUVA值大于4时，水中以疏水性有机物为主，当SUVA值小于2时，亲水性有机物比例将超过80％，这表明SUVA值与水中亲疏水性有机物比例之间存在一定相关性，而UV₂₅₄表征的分子量较大的有机物，DOC表征的是水体中溶解性有机物的总体，为本发明提供了科学依据，利用SUVA值(紫外吸收光度)可以精准的表达膜污染程度，当总的溶解性有机物浓度一致的条件下，UV₂₅₄表征的大分子疏水性有机物越大，SUVA值就越大，表明膜污染程度将越大。

本发明的有益效果在于：本发明操作较简单，只需测定水样中的总有机物浓度DOC和UV₂₅₄值后计算SUVA值，比较SUVA值与临界值之间的关系，确定膜污染情况即可。本发明的操作可全部在实验室内完成，具有极高的可操作性。膜污染评价指标临界值的提出，只需要简单的测定进膜水质的DOC值以及UV₂₅₄值，就能准确的评价水质是否适合超滤膜工艺处理，如果不适合超滤膜工艺，则增加预处理技术后，再次测定所需检测水样的指标，这样完全不需要通过运行膜组件装置来考察水样是否适合超滤膜工艺处理，节省投资和时间，同时还可以有针对性的指导预处理技术对有机物的净化效果。

附图说明

图1为试验例中SUVA值不同水样的跨膜压差变化图。

具体实施方式