再生水预处理对微滤过滤及膜污染影响的实验研究

摘要

目前,再生水作为城市第二水源已经引起了人们的重视。而膜技术作为一种先进的处理工艺也已广泛应用于再生水处理领域。浸没式连续微滤系统具有过滤面积大、出水水质稳定且安装操作方便等特点。本文利用混凝沉淀-浸没式连续微滤(CMF-S)中试试验系统对污水处理厂二级出水进行处理,在该工艺中,微滤前的预处理对于微滤系统正常运行有着重要的作用。本文根据再生水原水水质变化,就再生水预处理对微滤过滤及膜污染的影响进行了以下几个方面的试验研究。
　　首先,针对一般原水水质条件,利用小试和中试试验系统进行了混凝剂聚合氯化铝(PAC)和预氯化(NaClO)最佳投加量的确定。结果表明,一般水质条件下,PAC和NaClO的最佳投加量分别为8mg/L、8mg/L。反洗恢复率与微滤系统耗氯量有一定的关系。正常水质条件下,微滤进水余氯高可以看做是微滤前加氯,氯的存在使气水反冲洗效果有一定的提高,能够减缓膜污染,提高反洗恢复率。氨氮含量直接影响水中氯的含量,当氨氮含量高时,氯含量高;当氨氮含量低时,氯含量低。
　　其次,针对再生水厂高耗氯原水水质,提出了预氯化+微滤前加氯的处理技术。通过对该技术展开的中试系统试验研究,确定了预氯化和微滤前加氯的最佳匹配投加量,即预氯化投量为4mg/L、微滤前加氯量为0.60mg/L。在此投加量情况下,既能保证中试系统混凝沉淀段的处理效果,又能使微滤工艺段处理效果和反洗恢复率保持在较高水平,并能有效地控制微滤系统的微生物滋生、减少膜污染。
　　最后,针对再生水原水高色度、高COD的特殊水质,提出了高锰酸钾预氧化+预氯化协同预处理技术。该工艺有利于提高混凝沉淀-微滤系统的处理效果,经中试系统模拟试验,采用预氯化投量4~5mg/L,高锰酸钾投量0.4~0.5mg/L,其去除效果与原仅采用预氯化处理,预氯化浓度为6mg/L工艺相比,色度去除率提高4.9％~15.1%、COD整体去除率提高了9.1%~18.5%。高锰酸钾预氧化+预氯化工艺能在一定程度上缓解膜污染,提高微滤系统的反洗恢复率。试验表明预氯化投量、高锰酸钾投量按上述范围投加时,反洗恢复率较高,为34%~36%。

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第一章 绪论

1.1 再生水回用概况

1.2 再生水膜分离技术

1.3 微滤膜在污水回用中的应用

1.4 膜技术进水预处理的几种方法

1.5 课题研究内容和技术路线

第二章 实验材料、装置及分析方法

2.1 膜组件性能介绍

2.2 实验装置

2.3 分析项目及方法

第三章 混凝剂和预氯化最佳投量试验研究

3.1 原水水质情况

3.2 小试试验及分析

3.3 中试试验及分析

3.4 本章小结

第四章 微滤前加氯试验研究

4.1 原水水质情况

4.2 试验方案

4.3 试验过程及结果分析

4.4 本章小结

第五章 高锰酸钾预氧化+预氯化协同应急处理试验研究

5.1 高锰酸钾助凝机理

5.2 实验方法和装置

5.3 高锰酸钾预氧化+预氯化对混凝沉淀-微滤处理效果的影响试验

5.4 本章小结

第六章 结束语

6.1 结论

6.2 创新

6.3 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢