混凝与超滤联用技术处理黄浦江原水的试验研究

摘要

随着水环境污染的加剧和饮用水水质标准的提高，传统水处理工艺在效能方面渐显不足。作为水处理领域中最具有发展潜力之一的膜分离技术应运而生。但是，如何使膜过滤能够长期、高效、稳定的运行，是目前膜分离技术需要解决的关键问题。因此，本文提出了混凝/超滤的组合工艺来处理黄浦江原水，并对该组合工艺的运行情况及处理效果进行了深入的研究和分析。　　本试验对比研究了“高锰酸钾预氧化/聚合氯化铝在线混凝/超滤”、“聚合氯化铝在线混凝/超滤”和“硫酸铝在线混凝/超滤”三种工艺对黄浦江原水的处理效果及超滤膜的运行情况。结果表明：①在处理效果方面，三种工艺对浊度、有机物和高价阳离子都有很好的去除效果，但高锰酸钾的预氧化作用可以明显提高混凝/超滤组合工艺对COD<,Mn>、UV<,254>、TOC以及铁和锰的去除效果，出水水质良好，能很好的适应原水水质的波动；聚合氯化铝的混凝及对有机物的去除效果都比硫酸铝好；②在膜的运行情况方面，三种工艺跨膜压差增长都比较缓慢，但高锰酸钾预氧化可以最大限度的去除水中造成膜污染的潜在物质，使超滤膜得以高效、长期、稳定运行；以聚合氯化铝作为混凝剂的工艺跨膜压差增长缓慢、反冲洗通量恢复状况好，而且对温度的变化具有更强的适应性。说明，预氧化作用、混凝剂的种类以及混凝效果都会对超滤膜的运行及处理能力产生影响。　　小试试验采用不同种类的超滤膜来处理黄浦江原水，同时考察混凝剂和氧化剂(NaClO)对膜过滤通量和出水水质的影响。结果发现，无论何种工况下，聚偏氟乙烯超滤膜的运行稳定性要比聚醚砜超滤膜好，说明聚偏氟乙烯超滤膜的抗污染性优于聚醚砜；但聚醚砜超滤膜的出水水质较好。投加了混凝剂的超滤工艺，超滤膜的通量与过滤原水相比能得到大幅度提高，而且随着混凝剂投加量的增加，膜通量也随之增大，说明混凝能有效去除水中污染膜的有机和无机杂质，改善膜表面滤饼层结构，降低膜过滤阻力，提高透水通量。预氧化作用也能很有效的提高膜的透水通量，而且随着预氧化剂投量的增加，产水通量恢复的程度也就越高。分析发现，预氧化作用更能显著提高对膜具有污染作用的高价阳离子的去除效果。　　用超滤膜直接过滤混凝液和混凝上清液发现，过滤混凝上清液的超滤膜产水通量下降迅速，膜表面形成的滤饼层薄而密实，反冲洗不易剥落，混凝液直接过滤时情况刚好相反。说明原水中一定量大颗粒浊度物的存在也能很好的改善超滤膜的过滤性能。

目录

文摘

英文文摘

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第1章 引言

1.1概述

1.2我国水环境现状

1.3水处理工艺的发展

1.4饮用水的膜分离技术

1.4.1膜分离技术的优越性及存在的问题

1.4.2膜技术在水处理中的应用现状及其发展

1.5研究目的和内容

第2章 超滤组合工艺的研究与应用

2.1超滤技术的概述

2.1.1超滤的基本原理

2.1.2超滤膜的形态结构和种类

2.1.3超滤膜对有机物的去除效果及影响因素

2.2预处理对膜过滤性能的影响

2.2.1臭氧预处理对膜过滤性能的影响

2.2.2活性炭（GAC或PAC）预处理对膜过滤性能的影响

2.2.3混凝(絮凝)预处理对膜过滤性能的影响

2.3超滤组合工艺的应用实例

第3章 混凝—超滤联用处理黄浦江原水的中试研究

3.1试验装置及方法

3.1.1试验装置

3.1.2试验和分析方法

3.1.3原水水质

3.2试验结果与分析

3.2.1浊度的去除

3.2.2 CODMn的去除

3.2.3溶解性有机物的去除

3.2.4铁、铝、锰的去除

3.2.5跨膜压差的变化

3.3小结

第4章 黄浦江原水膜分离技术的小试试验研究

4.1试验装置及方法

4.1.1试验装置

4.1.2试验方法

4.2试验结果及分析

4.2.1膜材质对过滤效果的影响

4.2.2混凝剂种类对超滤膜过滤效果的影响

4.2.3混凝剂投加量的变化对超滤膜过滤效果的影响

4.2.4有效氯投加量的改变对超滤膜过滤性能的影响

4.2.5混凝上清液过滤与混凝液直接过滤的效果比较

4.3小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2后期展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果