高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能.pdf

中国环境科学 2023,43(8)：39093917 China Environmental Science 于洪鉴,李潇洒,李 甜,等.高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 J.中国环境科学,2023,43(8):3909-3917.Yu H J,Li X S,Li T,et al.Water purification by combined process of KMnO4-PAC-ceramic membrane filtration J.China Environmental Science,2023,43(8):3909-3917.高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 于洪鉴1,李潇洒1,李 甜1,2,3,4*,董秉直1,2,3,夏圣骥1,2,3(1.同济大学环境科学与工程学院,上海 200092；2.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092；3.同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海 200092；4.水利部长三角城镇供水节水及水环境治理重点实验室,上海 200092)摘要：采用浸没式平板陶瓷膜,在恒定通量为 120L/(m2h)的条件下过滤腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠 3 种模型有机污染物配水,探究了高锰酸钾预氧化、活性炭吸附与联用工艺预处理方式对水中 DOC 和模型污染物荧光区域积分标准体积的去除效果以及对膜污染相关指标(比跨膜压差、膜污染指数、膜过滤阻力等)的改善效果.研究结果表明高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺对 3 种模型污染物的去除效果最好,对腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的去除率分别为 50.9%、61.0%和 94.2%.在膜污染控制方面,高锰酸钾-活性炭联用预处理相较于单独高锰酸钾预氧化、活性炭吸附预处理,对陶瓷膜的膜污染控制效率更高,过滤腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠配水时的膜污染速率分别为 13.0%、28.0%和 4.5%.其中高锰酸钾-活性炭联用预处理能有效缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白和海藻酸钠配水时的膜可逆污染,可逆污染阻力下降率分别为 20.5%和 21.4%,因而能更好地控制膜污染.关键词：高锰酸钾氧化；活性炭吸附；陶瓷膜；膜污染；饮用水处理 中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2023)08-3909-09 Water purification by combined process of KMnO4-PAC-ceramic membrane filtration.YU Hong-jiian1,LI Xiao-sa1,LI Tian1,2,3,4*,DONG Bing-zhi1,2,3,XIA Sheng-ji1,2,3(1.College of Environmental Science and Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China；2.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Shanghai 200092,China；3.Key Laboratory of Yangtze River Water Environment,Ministry of Education,Shanghai 200092,China；4.Key Laboratory of Water Supply,Water Saving and Water Environment Treatment for Towns in the Yangtze River Delta,Ministry of Water Resources,Shanghai 200092,China).China Environmental Science,2023,43(8)：39093917 Abstract：Submerged flat sheet ceramic ultrafiltration membrane(CUF)was used to filtrate water samples with model foulants of humic acid(HA),bovine serum albumin(BSA)and sodium alginate(SA)under the constant flux of 120L/(m2h),with the pretreatment methods of KMnO4 pre-oxidation,activated carbon(PAC)adsorption and the combined process.The effect on the removal of DOC and the integral standard volume of the model pollutants in the fluorescence area,and the membrane filtration enhancement on the fouling related indicators(specific transmembrane pressure difference,membrane fouling index,membrane filtration resistance,etc.)were investigated.The combined KMnO4-PAC-ceramic membrane filtration process had the best removal performance on the three model pollutants of HA,BSA and SA,with the DOC removal ratios of 50.9%,61.0%and 94.2%,respectively.In terms of membrane fouling control,compared with individual KMnO4 pre-oxidation or PAC adsorption,the combined KMnO4-PAC pretreatment process exhibited higher membrane fouling control efficiency,with fouling rates of 13.0%,28.0%and 4.5%for HA,BSA and SA,respectively.In addition,the combined KMnO4-PAC pretreatment process could effectively alleviate the reversible membrane fouling in the filtration of BSA and SA,with the decrease ratios of reversible filtration resistance of 20.5%and 21.4%,respectively,thus to better reduce membrane fouling.Key words：KMnO4 oxidation；PAC adsorption；ceramic ultrafiltration membrane；membrane fouling；drinking water treatment 随着我国工业技术的发展和人们对饮用水品质要求的提高,传统饮用水处理技术由于处理效率低、能耗大、易产生消毒副产物等风险,不符合当今绿色可持续发展的理念1.以超滤为代表的膜分离技术以物理筛分以及微渗透为主要分离原理,利用膜两侧压差去除水中杂质,从而实现对不同物质的分离,具有处理效果好、分离效率高、微生物安全性高、压力要求低、节能环保和易于自动化控制等优点2-4,在水处理工艺中的热度持续升高.随着技术的发展,陶瓷膜作为一种新型膜材料,收稿日期：2023-01-30 基金项目：国家自然科学基金资助项目(52100012);上海市自然科学基金资助项目(20ZR1460800)*责任作者,助理教授, 3910 中 国 环 境 科 学 43 卷 在水处理中的应用逐渐增多.陶瓷膜主要由氧化铝、氧化锆等材料制备而成,按形状可分为平板陶瓷膜、管式陶瓷膜和中空陶瓷膜.作为一种无机膜,与常见的有机膜相比,陶瓷膜具有热稳定性好、耐高温、化学稳定性高、耐酸碱、抗氧化能力强等优点5.随着陶瓷膜研究的不断深入和制备工艺的不断成熟,陶瓷膜成本也在不断降低,陶瓷膜及其组合工艺在水处理中的应用日益广泛6-7.有研究表明利用平板陶瓷膜处理地表原水,出水的化学需氧量(COD),浊度,UV254等均有明显下降,其中浊度下降率达 99%8.在另一项使用平板陶瓷膜处理地表原水的研究中,陶瓷膜不仅可以几乎完全去除水中的微生物和藻类,对后续消毒副产物的产生也有很好的控制作用 9.目前我国陶瓷膜的使用大多集中在工业废水及污水处理领域10,在饮用水处理领域中大多处于中试或小试阶段.同时溶解性有机物(DOM)造成的膜污染引起的膜的透水性下降是陶瓷膜长期稳定运行的主要障碍11,预处理则是缓解膜污染的主要方式之一12.研究表明超滤膜主要截留疏水性有机物,而粉末活性炭预处理可以吸附水中的亲水性有机物,因而广泛应用于缓解超滤膜污染13.此外,预氧化也是一种有效的预处理方式14-15.常见的氧化剂有氯气、高锰酸钾和臭氧.预氧化的作用是将大分子有机物氧化成小分子,由于大分子有机物被认为是造成膜污染的主要因素,因而预氧化也被认为是一种控制膜污染的有效途径16.在水处理中,高锰酸钾由于具有使用方便、价格便宜和方便存储等优点,在预处理中应用较广.本研究旨在以平板陶瓷超滤膜(CUF)为主体,以腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)等 3种模型污染物为处理对象,并选用高锰酸钾为氧化剂,粉末活性炭为吸附剂,分别研究平板陶瓷膜直接过滤,单独高锰酸钾预氧化,单独活性炭吸附,和预处理联用工艺的净水效能及其对膜污染控制的影响,为后续研究和未来实际工程应用提供技术与理论参考.1 材料与方法 1.1 试验材料 本实验采用膜孔径为 50nm 的非对称式-Al2O3平板陶瓷膜,每片平板陶瓷膜单边有效过滤面积为 0.0355m2,单膜片的尺寸为 250mm150mm 6mm,活性炭采用苏州炭旋风公司的椰壳活性炭,共分为 1020 目,2040 目,40100 目,200 目 4 种,如无特别说明,PAC 均指椰壳粉末活性炭.试验中采用的药剂如表 1 所示.表 1 试验中的药剂 Table 1 Chemicals used in the experiment 序号材料和试剂规格或纯度 生产厂家 1 腐殖酸 分析纯 美国 Sigma-Aldrich 公司 2 牛血清蛋白生物技术级 上海阿拉丁生化科技股份有限公司 3 海藻酸钠 AR 上海阿拉丁生化科技股份有限公司 4 次氯酸钠溶液CP 国药集团化学试剂有限公司 5 磷酸氢二钠AR 国药集团化学试剂有限公司 6 磷酸二氢钠AR 国药集团化学试剂有限公司 7 盐酸 AR 上海阿拉丁生化科技股份有限公司 8 氢氧化钠 AR 上海阿拉丁生化科技股份有限公司 9 高锰酸钾 AR 国药集团化学试剂有限公司 1.2 试验装置 图 1 预处理/陶瓷膜过滤实验装置 Fig.1 Schematic diagram of pretreatment/ceramic membrane filtration setup 陶瓷膜联用工艺净水装置如图 1 所示,进水口位于膜池的下端,原水通过进水泵被抽吸到膜池内,液位控制仪与进水泵相连,液位控制仪的探头置于膜池内,最低液位探头位于膜池出水口上方 5cm 处,进水泵的进水由膜池液位控制仪进行自动启停.膜池左端设置溢流口,进一步维持液位恒定,平板陶瓷膜被固定在膜池液面以下,出水口位于平板陶瓷膜上端,由恒流蠕动泵提供动力,通过调节蠕动泵转速8 期 于洪鉴等：高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 3911 来调整过滤通量,对平板陶瓷膜进行抽滤,膜池下端设有磁力搅拌器,对膜池内的水进行充分混合搅拌,膜池右端设有曝气泵,对膜池进行充分曝气,压力传感器位于出水管道上,用于监测管内压力变化,压力传感器传输的信号通过通讯控制仪转化为数字信号,输送到计算机上,便于记录分析.1.3 试验方法 本次试验采取恒定通量死端过滤模式,通量为120L/(m2h),通过蠕动泵抽吸产生负压,使膜池的水通过平板陶瓷膜过滤后产出,每次试验持续运行时间为 180min,运行过程中持续曝气,通讯控制仪将压力传感器监测的实时信号转化后传输到计算机上,通过计算机上的专用压力软件每隔 12s 采集一次并记录,记录的数据可用于监测跨膜压差变化,进而分析过滤过程中的膜污染变化.本试验所取得的水样均通过 0.45m 的滤膜过滤后置于冰箱低温保存,便于后续分析检测.1.4 检测指标及分析方法 总有机碳(TOC):日本岛津 TOC-LCPH测量仪,NPOC法;三维荧光光谱:日立F-7100荧光分光光度计,区域积分法,通过荧光区域积分法计算不同荧光区域体积百分比17-18,从而确定各荧光区域内物质含量,荧光区域划分如表 2 所示.表 2 荧光积分区域划分 Table 2 Division of fluorescence integral regions 区域 激发波长/(nm)发射波长/(nm)所代表有机物类型 I 220250 280330 芳香蛋白类物质 II 220250 330380 芳香蛋白类物质 III 220250 380500 富里酸类物质 IV 250280 280380 溶解性微生物代谢产物 V 250400 380500 腐殖酸类物质 吸收光谱:紫外-可见光分光光度计(DR6000,美国哈希),比紫外吸光光度法.跨膜压差(TMP)是指膜过滤水样时进出水两端的压力之差,可以用于表征膜过滤水样时的膜污染变化,跨膜压差的计算公式为:12TMPPP=(1)式中:P1表示进水压力,P2表示出水压力.陶瓷膜过滤过程中由于膜污染引起的阻力按照能否被水力反冲洗去除可分为可逆污染阻力 Rr和不可逆污染阻力 Rir19.具体计算方式为:12rTMPTMPR=J(2)20irTMPTMPR=J(3)针对陶瓷膜的过滤特性,本试验采用以 Nguyen等20确定的膜污染指数(FI)来研究膜过滤 3 种模型有机物配水(腐殖酸,牛血清蛋白,海藻酸钠)时的膜污染行为.膜污染指数的计算公式为:10TMP1TMPFI=qtA(4)式中:TMP0表示膜过滤水样开始时的跨膜压差,TMP1表示膜过滤水样结束时的跨膜压差,TMP2表示膜清洗后过滤水样的跨膜压差,为水的粘度系数,J 为膜过滤通量,q 为液体过滤速度,t 为过滤时间,A 为有效膜过滤面积.2 结果与讨论 2.1 去除效果 图 2 为陶瓷膜及预处理工艺对 3 种模型污染物的 DOC 去除效果.可以看到,单独陶瓷膜过滤腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的去除率分别为 5.6%、20.4%和 55.4%.活性炭-膜联用、高锰酸钾-膜联用、高锰酸钾-活性炭-膜联用 3 种组合工艺相比于单独陶瓷膜过滤对 3 种模型污染物的去除效果均有不同程度的提高,其中高锰酸钾-活性炭-膜联用对 3 种模型污染物的去除效果最好,去除率分别为 50.9%、61.0%和 94.2%.图 2 陶瓷膜及预处理工艺对模型污染物的 DOC 去除效果 Fig.2 DOC removal of model contaminants with ceramic membrane filtration and pretreatment process 3912 中 国 环 境 科 学 43 卷 (a)腐殖酸原水 (b)单独陶瓷膜过滤 (c)活性炭-膜联用工艺 (d)高锰酸钾-膜联用工艺 (e)高锰酸钾-活性炭-膜联用工艺 图 3 陶瓷膜及预处理工艺处理腐殖酸的三维荧光光谱图 Fig.3 Three-dimensional fluorescence excitation-emission matrix of humic acid with ceramic membrane filtration and pretreatment process 图3和图4分别为陶瓷膜及预处理工艺处理腐殖酸的三维荧光光谱图和对荧光区域积分标准体积的去除效果.从图中可以看到,单独陶瓷膜、活性炭-膜联用两种工艺过滤腐殖酸配水时,对腐殖酸类物质(激发波长 250400nm,发射波长 380500nm,响应值为 28)有明显的去除,而高锰酸钾-膜联用处理腐殖酸的三维荧光光谱图中在该处没有明显变化,这是由于高锰酸钾溶液为紫红色,本身的色度会影响三维荧光光谱图,而活性炭吸附能去除色度,减少高锰酸钾本身色度的影响21,因而高锰酸钾-活性炭-膜联用处理腐殖酸的三维荧光光谱图在此处也有显著的去除效果.图 4 陶瓷膜及预处理工艺对腐殖酸荧光区域积分标准体积的去除效果 Fig.4 Removal of fluorescence region integral standard volume of humic acid with ceramic membrane filtration and pretreatment process 8 期 于洪鉴等：高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 3913 2.2 跨膜压差与污染指数 图 5 和图 6 为陶瓷膜及预处理工艺处理 3 种模型污染物配水时的比跨膜压差和膜污染指数.由图5(a)、6(a)可知,随着过滤时间的增加,陶瓷膜过滤 3种模型有机污染物的比跨膜压差均呈上升趋势,其中比跨膜压差上升趋势顺序为海藻酸钠牛血清蛋白腐殖酸,陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时比跨膜压差增长速率最快,过滤结束时的比跨膜压差为 3.06,此时的膜污染指数为 17.1m-1,而陶瓷膜过滤腐殖酸配水时的比跨膜压差增长速率较为缓慢,过滤结束时的比跨膜压差仅为 1.18,此时的膜污染指数为1.52m-1.陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水时的比跨膜压差前期增长缓慢,到过滤 40min 后才逐步上升,过滤结束时的比跨膜压差为 1.43,此时的膜污染指数为3.58m-1.投加活性炭后,陶瓷膜过滤腐殖酸配水和牛血清蛋白配水时的比跨膜压差和膜污染指数相比直接陶瓷膜过滤均有所下降,由图 5(b)可知,过滤模型污染物腐殖酸配水和牛血清蛋白配水所对应的膜污染速率分别为 6.7%和 16.1%.图 5 陶瓷膜及预处理工艺处理模型污染物配水时的比跨膜压差变化 Fig.5 Variation of specific transmembrane pressure of model contaminants with ceramic membrane filtration and pretreatment process 在高锰酸钾氧化作用下,陶瓷膜过滤 3 种模型有机污染物腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠配水相比直接陶瓷膜过滤的比跨膜压差和膜污染指数均有所下降,但下降程度不是很大,根据图 5(c),对应的膜污染速率分别为 6.7%,3.3%和 3.0%.由图 5(d)和 6(d)可知,高锰酸钾-活性炭联用预处理下陶瓷膜过滤 3 种模型有机污染物腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠配水的比跨膜压差和膜污染指数相比直接陶瓷膜过滤或单一预处理方式均呈下降趋势,其中过滤牛血清蛋白配水时的下降程度尤为明显.过滤腐殖酸配水、牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水所对应的膜污染速率分别为 13.0%、28.0%3914 中 国 环 境 科 学 43 卷 和 4.5%,表明高锰酸钾-活性炭联用预处理在一定程度上可以缓解陶瓷膜过滤 3 种模型有机污染物配水时引起的膜污染.何林娟等22研究不同预处理(混凝、吸附、氧化)及其组合工艺对水体中有机污染物的去除效果及对超滤膜污染的缓解作用,结果与本研究基本相同,3种单一预处理方式能够在一定程度上缓解膜通量衰减,而两两组合预处理则能够进一步提高膜运行通量.图 6 陶瓷膜及预处理工艺处理模型污染物配水时的膜污染指数 Fig.6 Membrane fouling index of model contaminants with ceramic membrane filtration and pretreatment process 2.3 膜过滤阻力 图 7、图 8 和图 9 分别为活性炭吸附预处理、高锰酸钾氧化预处理和高锰酸钾-活性炭联用预处理过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜过滤阻力.由图 7(a)可知,陶瓷膜直接过滤牛血清蛋白配水时的膜污染阻力为 6.331011m-1,膜不可逆污染阻力为 4.751011m-1,占比为 75.0%.投加活性炭吸附预处理后,陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水时的膜污染阻力存在一定程度的下降,其中膜不可逆污染阻力相较于膜可逆污染阻力而言,下降程度更为明显,两者的下降程度分别为 5.47%和 2.81%.表明活性炭吸附预处理对陶瓷膜不可逆污染控制效果更好.这可能是因为牛血清蛋白为疏水性大分子物质,主要通过吸附在膜孔上或者堵塞膜孔从而造成膜污染,从而使得陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水时所产生的膜污染不容易被水力反冲洗去除,膜不可逆污染占主体.而活性炭吸附预处理能去除配水中的部分牛血清蛋白,使得牛血清蛋白过滤中的膜孔吸附和膜孔堵塞减少,从而膜不可逆污染阻力得以降低.由图 7(b)可知,活性炭吸附预处理并不能缓解陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的膜污染,反而会使膜阻力增大.单独陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的膜污染阻力远高于单独陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水时的膜污染阻力,高达 2.601012m-1,其中膜不可逆污染阻力为 2.351012m-1,占比高达 90.5%.这可能是因为海藻酸钠为亲水性有机污染物,在陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时,海藻酸钠会截留在膜表面形成致密的滤饼层,使得膜过滤阻力增大,从而造成严重的膜8 期 于洪鉴等：高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 3915 污染.活性炭吸附预处理虽能去除部分海藻酸钠,但吸附海藻酸钠后的活性炭在陶瓷膜过滤过程中会逐渐沉积在陶瓷膜表面,使膜表面的滤饼层更为密实,膜过滤阻力进一步增大,使得陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的膜污染程度更为严重.图 7 活性炭吸附预处理对陶瓷膜过滤模型污染物配水时膜过滤阻力的影响 Fig.7 Effect of PAC adsorption pretreatment on ceramic membrane filtration resistance of model contaminants 由图 8 可知,高锰酸钾氧化预处理下陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜污染总阻力和膜可逆污染阻力均有一定程度的下降,这表明高锰酸钾氧化预处理可以在一定程度上缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜可逆污染,但下降程度不是很明显.同时,数据显示高锰酸钾氧化预处理下陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜不可逆污染不仅没有下降,反而存在一定程度的上升,这可能是由于高锰酸钾预氧化处理牛血清蛋白和海藻酸钠配水时,高锰酸钾将部分牛血清蛋白和海藻酸钠氧化形成的中间产物的相对分子质量较小,能够透过陶瓷膜表面进入膜孔内,并吸附在膜孔内壁上,窄化了膜孔,增大了不可逆污染,从而使得高锰酸钾氧化预处理下陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜不可逆污染阻力增加17.图 8 高锰酸钾氧化预处理对陶瓷膜过滤模型污染物配水时膜过滤阻力的影响 Fig.8 Effect of KMnO4oxidation pretreatment on ceramic membrane filtration resistance of model contaminants 由图 9 可知,高锰酸钾-活性炭联用预处理下陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜污染总阻力和膜可逆污染阻力相比单独陶瓷膜过滤或单一预处理方式均有一定程度的下降,说明高锰酸钾-活性炭联用预处理相较于单独活性炭吸附预处理和单独高锰酸钾氧化预处理对陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时能更好的控制膜污染.其中过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜可逆污染阻力变化尤为显著,对应的可逆污3916 中 国 环 境 科 学 43 卷 染阻力下降率分别为 20.5%和 21.4%.这表明高锰酸钾-活性炭预处理能比较有效的缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时引起的膜可逆污染程度.这是由于高锰酸钾预氧化和活性炭吸附具有协同作用,能比较有效的去除污染物配水中的牛血清蛋白和海藻酸钠,相比单独陶瓷膜过滤、活性炭吸附预处理下陶瓷膜过滤、高锰酸钾预氧化预处理下陶瓷膜过滤有机污染物配水,陶瓷膜表面形成的滤饼层相对疏松,更容易通过水力反冲洗而去除.胡等23采用混凝沉淀+粉末活性炭吸附+高锰酸钾+浸没式微滤膜的组合工艺对太湖水进行中试试验,研究发现化学清洗水中的有机物多为中分子和小分子,说明导致膜不可逆污染的物质主要是中分子和小分子有机物.本实验中,海藻酸钠经 KMnO4+PAC处理后仍造成了一定程度的不可逆污染,这与胡等 23的研究结论一致.图 9 高锰酸钾-活性炭联用预处理对陶瓷膜过滤模型污染物配水时膜过滤阻力的影响 Fig.9 Effect of KMnO4-PAC pretreatment on ceramic membrane filtration resistance of model contaminants 3 结论 3.1 单独陶瓷膜过滤 3 种模型有机污染物配水时,比跨膜压差均呈上升趋势,其中陶瓷膜过滤腐殖酸配水时的比跨膜压差增长非常缓慢,而陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的比跨膜压差增长非常迅速,比跨膜压差高达 3.06,所对应的膜污染指数为 17.1m-1,膜污染很剧烈.3.2 活性炭吸附预处理能缓解陶瓷膜过滤腐殖酸配水和牛血清蛋白配水时的膜污染,但是会使陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的膜污染加剧,高锰酸钾氧化预处理对陶瓷膜过滤 3 种模型有机污染物时的膜污染缓解程度有限.3.3 高锰酸钾-活性炭联用预处理相较于前两种预处理方式,对陶瓷膜过滤腐殖酸配水,牛血清蛋白配水,海藻酸钠配水的膜污染控制效率更高,分别为13.0%,28.0%,4.46%.3.4 单独陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜污染阻力以膜不可逆污染阻力为主,其中过滤海藻酸钠配水时的膜不可逆污染阻力占比高达 90.5%.3.5 活性炭吸附预处理通过减少牛血清蛋白引起的膜孔吸附和膜孔堵塞,能更好的控制牛血清蛋白过滤时的膜不可逆污染阻力,然而活性炭吸附预处理会使陶瓷膜过滤海藻酸钠配水时的膜污染阻力增大,高锰酸钾氧化预处理能部分缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜可逆污染,但是会增大膜不可逆污染.3.6 高锰酸钾-活性炭联用预处理能有效缓解陶瓷膜过滤牛血清蛋白配水和海藻酸钠配水时的膜可逆污染,去除率分别为20.5%和21.4%,能更好地控制膜污染.参考文献：1 Liu J,Cao P,Yu X,et al.A coupled molybdenum disulfide-copper modification of NF membrane for enhanced anti-bacterial performance J.Desalination,2023,546:116190.2 李圭白,梁 恒,白朗明,等.绿色工艺第三代饮用水净化工艺的发展方向 J.给水排水,2021,57(9):1-5.Li G B,Liang H,Bai L M,et al.Green process:development direction of the third generation drinking water purification process J.Water&Wastewater Engineering,2021,57(9):1-5.3 李伟英,董秉直,谭章荣,等.混凝与超滤联用技术处理长江原水的研8 期 于洪鉴等：高锰酸钾-活性炭-陶瓷膜组合工艺净水效能 3917 究 J.同济大学学报(自然科学版),2004,5:644-647.Li W Y,Dong B Z,Tan Z R,et al.Treatment of Yangtze River Water by Ultrafiltration Combined with Coagulation J.Journal of Tongji University,2004,5:644-647.4 Yu H,Huang W,Liu H,et al.Application of Coagulation-Membrane Rotation to Improve Ultrafiltration Performance in Drinking Water 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