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2.3不同運(yùn)行時(shí)間廢水的處理效果

陶瓷膜直接處理廢水過程中COD和NH3-N的去除率隨時(shí)間的變化如圖4所示。其中操作條件為跨膜壓差0.275MPa，錯(cuò)流速度2.5m·s-1。由于陶瓷膜裝置啟動(dòng)運(yùn)行20min左右通量基本穩(wěn)定，故裝置從開始運(yùn)行20min后取出水測(cè)量。由圖4可知，裝置對(duì)廢水COD和NH3-N的去除率都在運(yùn)行20min后達(dá)到最高，分別為30%和20%左右。之后隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的增長去除率略有下降。

廢水原水為某印花廢水處理裝置生化處理二級(jí)出水，廢水中含有大量的游離微生物，因而會(huì)產(chǎn)生凝膠物質(zhì)包括溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）和胞外多聚物（ECP）[6]。其中SMP主要為腐殖酸、富里酸、多糖、蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)，其中不乏大分子有機(jī)物和膠體顆粒[7]；ECP主要由蛋白質(zhì)和多糖組成，是污泥絮團(tuán)的主要成分。兩者都是產(chǎn)生COD的重要部分，且SMP易于與膜發(fā)生作用而被截留，因而在通量基本穩(wěn)定時(shí)即陶瓷膜對(duì)廢水中大部分顆粒物質(zhì)截留后，污染物質(zhì)的去除率達(dá)到最高。故選擇陶瓷微濾膜裝置處理廢水的最優(yōu)運(yùn)行時(shí)間為20min，如無特別說明本文中對(duì)廢水的處理試驗(yàn)都選取20min的處理時(shí)間。

2.4投加高嶺土后的通量衰減

圖5示出了在跨膜壓差為0.275MPa，錯(cuò)流速度為2.5m·s-1的運(yùn)行條件下，在廢水原水中投加0.1g·L-1高嶺土與未投加高嶺土的通量隨時(shí)間的變化。由圖5可知，從裝置開始運(yùn)行投加高嶺土與直接過濾的通量幾乎相等，之后兩者通量都迅速下降，20min后分別降到了250L·m-·2h-1和150L·m-·2h-1左右，裝置運(yùn)行250min后兩者通量分別穩(wěn)定在200L·m-2·h-1和100L·m-·2h-1左右。另外投加高嶺土的廢水的通量要明顯大于直接過濾的廢水通量，分析原因是投加在廢水中的高嶺土?xí)谔沾赡け砻嫘纬梢粚觿?dòng)態(tài)膜，這層高嶺土膜能有效地防止細(xì)小的顆粒進(jìn)入陶瓷膜內(nèi)部堵塞膜孔，從而增大了陶瓷膜過濾廢水的通量。

2.5投加高嶺土后COD的去除效果

投加不同量的高嶺土COD的去除效果如圖6所示，跨膜壓差為0.275MPa，錯(cuò)流速度為2.5m·s-1。在所處理的廢水中投加一定量的高嶺土，隨著裝置的運(yùn)行在陶瓷膜表面會(huì)形成一層動(dòng)態(tài)膜，它不僅能在一定程度上解決傳統(tǒng)膜處理方法中膜組件的污染問題，并且由于投加的高嶺土?xí)谀げ牧媳砻嫘纬蓜?dòng)態(tài)膜從而使過濾孔徑變小增強(qiáng)了截留能力[8]。