微滤组合工艺处理含锶废水及缓解膜污染的研究

摘要

基于前期水力搅拌-微滤组合工艺处理含锶废水膜污染的状况，本试验在运行方式上做了改进，增加了中间水箱，从原来的连续进水、连续投加混凝剂改造成间歇进水、间歇加药的序批式模式，延长混凝时间，新工艺依然实现自动控制，运行稳定，出水水质良好。本文对比了新工艺与原工艺的膜污染情况和处理效果。结果表明，新工艺延长了混凝时间明显降低了膜污染速率，不同温度下膜污染速率均降低了50％以上，延长混凝时间可以使混凝更加充分，增大膜分离器中混合液颗粒粒径尺寸，有利于膜污染的缓解。新工艺在除锶效果上较原工艺略有降低，但依然保持较高的去除率。
　　在新工艺的基础上进一步探索缓解膜污染的措施，首先研究了投加粉末活性炭(PAC)对膜污染以及除锶效果的影响，分别对比了向膜反应器中投加0.5g/LPAC和不投加PAC的两组试验。结果表明，投加PAC的试验膜污染速率较后者有了很大的降低，处理水量增加300L。膜分离器中的PAC会逐渐附着在膜表面，在膜表面上形成一层疏松的粉炭滤饼层，有效的阻挡了细小颗粒进入膜孔，有利于减缓膜比通量的下降。投加PAC可以降低出水锶浓度，两组试验去污因数(DF)分别为744和990，浓缩倍数(CF)分别为3750和3667，说明投加PAC不会对污泥量产生影响。
　　FeCl3作为混凝剂，其投加量会影响混凝效果，本文研究了FeCl3混凝剂投加量对微滤组合工艺缓解膜污染及处理效果的影响，试验向膜分离器中分别投加10mg/L、20mg/L和30mg/L的FeCl3混凝剂。结果表明，膜分离器中SS与混凝剂投加量呈现出较好的线性增长趋势，并且适合的混凝剂投加量可以增大颗粒尺寸。膜污染方面，运行初期加大混凝剂投加量有利于混凝效果，可以有效减缓膜比通量的下降，而运行后期混凝剂投加量过大导致膜分离器中SS很高，浓差极化严重，不利于膜污染的缓解。FeCl3混凝剂的投加量对锶的去除效果影响不大，CF与投加量呈现线性增长的关系。因此FeCl3投加量20mg/L为混凝剂最佳投药量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 放射性废水及其危害

1．2 国内外放射性含锶废水处理方法及研究进展

1．2．1 离子交换法

1．2．2 吸附法

1．2．3 蒸发浓缩

1．2．4 生物处理法

1．2．5 化学沉淀法

1．2．6 膜处理法

1．3 膜污染及其分类

1．4 膜前预处理对膜污染的控制

1．4．1 混凝预处理

1．4．2 粉末活性炭预处理

1．4．3 氧化预处理

1．5 课题研究背景及内容

1．5．1 课题研究背景

1．5．2 课题研究内容

第二章 试验装置与分析方法

2．1 微滤组合工艺试验装置及设备

2．2 试验流程

2．3 试验工艺参数及分析方法

2．3．1 G值与GT值

2．3．2 水力停留时间

2．3．3 膜比通量

2．3．4 膜污染速率

2．3．5 去污因数

2．3．6 浓缩倍数

2．4 试验材料与分析方法

第三章 延长混凝时间新工艺与原工艺的对比

3．1 引言

3．2 试验材料与方法

3．2．1 原水水质

3．2．2 试验方法

3．3 试验结果与讨论

3．3．1 晶种制备试验结果

3．3．2 膜分离器颗粒粒径分布的对比

3．3．3 膜污染情况的对比

3．3．4 锶去除效果的对比

3．3．5 出水浊度、硬度和pH

3．4 本章小结

第四章 投加PAC对除锶及缓解膜污染的影响

4．1 引言

4．2 试验材料与方法

4．2．1 原水水质

4．2．2 试验方法

4．3 试验结果与讨论

4．3．1 锶离子的去除效果

4．3．2 悬浮固体浓度变化情况

4．3．3 膜污染情况的对比

4．3．4 出水浊度、硬度和pH

4．3．5 工艺处理效果的综合比较

4．4 本章小结

第五章 混凝剂投加量对除锶及膜污染的影响

5．1 引言

5．2 试验材料与方法

5．2．1 原水水质

5．2．2 试验方法

5．3 试验结果与讨论

5．3．1 锶离子的去除效果

5．3．2 悬浮固体浓度变化情况

5．3．3 膜分离器颗粒粒径分布

5．3．4 膜污染情况的对比

5．3．5 出水浊度、硬度和pH

5．3．6 工艺处理效果的综合比较

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢