微塑料对短流程膜工艺中膜污染的影响

作者：王博东; 薛文静; 吕永涛; 苗瑞; 马百文^*

来源：环境科学, 2019, 40(11): 4996-5001.

DOI：10.13227/j.hjkx.201903167

• 微塑料
• 铁盐
• 超滤
• 短流程膜工艺
• 膜污染

微塑料作为新型污染物越来越受到关注.随着微塑料在饮用水源地逐渐检出,亟需了解当前水处理工艺对其去除效能与机制.随着膜法饮用水处理技术的发展,短流程膜工艺以其占地面积小、去污效能高成为重要研究方向.因此,考察了微塑料对短流程膜工艺尤其膜污染的影响.结果表明,微塑料混凝前后,滤饼层始终是引起膜污染的关键诱因.超滤膜由于孔径小(d <0. 1μm),微塑料(d <5 mm)本身不会引起严重膜污染.然而,与铁盐混凝后,由于絮体的存在使得滤饼层相对疏松,但随着混凝剂投量增加,小粒径微塑料容易进入絮体形成的网络空间,形成致密滤饼层,严重加剧膜污染.pH 7. 0时0. 1 mmol·L-1和0. 9 mmol·L-1FeCl3·6H2O水解絮体导致的膜比通量分别为0. 82和0. 76.然而,0. 1 g小粒径微塑料(d <0. 5 mm)分别与0. 1 mmol·L-1和0. 9 mmol·L-1FeCl3·6H2O混凝后导致的膜比通量分别降低至0. 76和0. 62.此外,水环境中微塑料多呈负电.与碱性环境相比,氯化铁水解絮体在酸性环境中呈正电且粒径较小,微塑料容易被絮体吸附、捕获,进而形成相对致密滤饼层,引起严重膜污染.pH 6. 0和8. 0时,0. 1 g小粒径微塑料(d <0. 5 mm)与0. 3 mmol·L-1FeCl3·6H2O混凝后膜比通量分别为0. 55和0. 79.

• 单位
  青岛科技大学; 中国科学院; 西安建筑科技大学; 中国科学院生态环境研究中心