為進一步提高超濾工藝對廢水深度處理效果、減緩超濾膜污染,研究提出鉍改性沸石粉強化超濾(Bi-Z-UF),并對鉍改性沸石粉投加量、粒徑和反沖洗頻率進行優化以獲得高效的強化效果。

超濾膜技術在污水深度處理及回用領域有廣泛的應用,但在實際運行中仍存在瓶頸,主要表現在如何延緩膜通量下降以獲得較長使用壽命,而且需要進行定期的反沖洗,帶走膜表面截留物,高頻率的反沖洗會顯著降低超濾膜的產水率。因此,有效控制膜污染、延長超濾膜使用壽命已成為工藝應用中亟待解決的技術瓶頸。超濾組合工藝在提高污染物去除效果中發揮重要作用。研究者發現,將粉末活性炭與超濾聯用,通過吸附與超濾相結合的方式可有效提高有機物的去除效率。采用粉末物質涂層工藝是減緩超濾膜污染的有效措施。GAL-JAARD等通過粉末物質預涂層方式減少膜與污染物直接接觸面積,從而降低了膜污染速率。白永剛等對比沸石粉和硅藻土兩種預涂層工藝在超濾膜系統中的應用效果,結果發現,沸石粉/超濾工藝可降低膜污染速率,減少反沖洗頻次,保證系統的長期高效穩定運行。董秉直等研究表明,粉末沸石能在超濾膜表面形成“保護層”,強化對有機物的吸附去除,減少污染物在膜表面的沉積。

鉍改性沸石粉在超濾膜表面可形成“保護層”,能減少污染物與超濾膜的直接接觸,且濾餅層相對疏松,與膜結合相對松散,易于通過反沖洗去除,可有效減緩超濾膜的不可逆污染,強化超濾膜性能。

鉍改性沸石粉投加量、粒徑、反沖洗頻率對膜通量的影響較大。本實驗條件下適宜的鉍改性沸石粉投加量為50mg/L,可有效降低膜的不可逆污染;鉍改性沸石粉粒徑為2000目時有利于減緩膜通量的下降速率;在低頻反沖洗中,每3h反沖洗一次的效果最佳。