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膜污染是限制膜技术在给水处理中广泛应用的瓶颈之一。近年来,很多研究表明天然有机物的亲疏水性和分子量分布对膜污染影响重大。本文针对天然有机物特性对膜污染的影响进行了研究。将地表原水中的天然有机物进行树脂分离,得到强疏水性、弱疏水性和亲水性有机物组分。发现各组分比例分别为55.46%、23.62%和23%,前两种组分分子量主要分布在0.53 kDa,后一种组分分子量主要分布在3100 kDa。膜过滤三种组分有机物试验表明,强疏水性有机物,弱疏水性有机物,亲水性有机物对膜污染的程度依次减弱。过滤60 min后原膜比通量分别为60.6%、70.8%和82.0%,而改性膜比通量为75.1%、77.6%和86.0%。原膜对三种组分的DOC截留率依次为15.8%、10.5%和5.2%,改性膜为28.6%、11%和16.3%,说明膜对有机物的截留率与膜通量下降程度没有正相关性,同时改性膜对三种有机组分的去除率高于原膜,但其通量下降率却小于原膜,说明改性膜亲水性的提高有利于膜的水处理能力及抗污染性能的增强。进一步采用腐殖酸、富里酸、牛血清蛋白和聚乙二醇作为天然有机物的模型物质进行了过滤试验。结果表明,有机物的亲疏水性和分子量分布是影响膜污染的主要因素,膜通量恢复率和膜总污染指数呈负相关,膜截留率和有机物的亲疏水性及分子量大小密切相关。通过静态试验研究了膜对腐殖酸的吸附性能。结果表明,膜吸附量随着腐殖酸初始浓度、离子强度和温度增大而增大。膜吸附过程符合Langmuir等温模型,吸附等温线方程为q=18.622·0.047C/(1+0.047C)。吸附过程热力学计算表明,膜吸附腐殖酸是增熵自发过程。膜吸附过程动力学研究表明,吸附过程可通过颗粒内扩散动力学方程较好的描述。对膜过滤地表原水进行了研究。在试验条件下,得出膜通量和水中溶解性有机碳含量之间的关系为J=J0t-0.0152exp(0.3735(DOC))。改性膜对浊度和UV254的去除效果均优于原膜。最后,采用水力反冲洗、乙醇、盐酸及氢氧化钠溶液对地表原水污染的膜进行了清洗,结果表明,0.1%盐酸浸泡1 h和0.01 M氢氧化钠溶液浸泡2 h膜通量恢复效果较好。