浸没式超滤技术用于饮用水处理的中试研究

摘要

随着饮用水水源水质的持续恶化和饮用水标准的日益严格，传统的生活饮用水处理工艺已经难以满足要求。与传统工艺相比，超滤技术具有出水浊度低，占地面积小等优点，在水质安全保障方面具有巨大的优势，在水处理中的应用越来越广泛。本研究针对滦河水水质状况，以确定超滤膜工艺稳定运行工况为目标，进行了混凝-沉淀-浸没式超滤工艺处理滦河原水的中试研究，为已有传统工艺水厂升级改造提供必要的技术支持。
　　 混凝-沉淀-超滤工艺出水水质稳定，处理效果安全可靠，所有水质均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。膜出水水质偏碱性，膜出水的浊度≤0.10 NTU的保证率在96.5％以上；膜系统对沉淀池出水的CODMn与UV254有一定的去除效果，膜出水CODMn≤2.0 mg/L的保证率在97.0％以上，对UV254的平均去除率约为9.0％；膜工艺能保证出水水质的微生物安全性，膜出水中一直没有检出大肠菌群；膜工艺对TOC、氨氮、铁、铝以及三卤甲烷均有较好的去除效果。进水预氯化工况的出水水质略优于不预氯化工况下的出水水质。
　　 超滤膜对水中消毒副产物前体物有一定的去除效果，但去除效果不稳定，对三卤甲烷前体物的平均去除率为11.2％，对卤乙酸前体物的平均去除率为5.34％。
　　 考察不同气水比、不同助凝剂、不同通量以及排泥方式对膜污染的影响。结果表明，投加助凝剂水玻璃对膜污染较小，并确定了较佳的气水比为10∶1。在低温低浊期通量为25 L/(m2·h)的工况是一个比较合适的工况。每天排泥的工况要优于三天排泥的工况。在每天排泥的工况下，预氯化能在一定程度上缓解膜污染。
　　 化学清洗对膜比通量有一定的恢复作用，在冬季，用30℃左右的水配制碱液和酸液对膜进行化学清洗的方式清洗效果最好，能恢复为初始膜比通量的92.7％。而用次氯酸钠浸泡能对膜性能有一定的恢复效果，可恢复到初始膜比通量的58.9％。碱洗对有机物的去除效果优于酸洗，酸洗对无机物的去除效果优于碱洗。
　　 对工艺成本及其稳定性进行了简要分析。除去可避免的因素外，系统整体的稳定性可以得到很好的保证。所有工况的产水率都大于98.0％。当在排泥条件一定的条件下，产水率随着膜通量的增加而增大，实际产水率和理论产水率相差不大。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1饮用水水源污染与饮用水处理技术

1.2饮用水处理技术

1.3膜技术在饮用水处理中的应用

1.4微滤和超滤膜技术在饮用水处理中的研究进展

1.5试验的研究目的和主要内容

第二章试验装置与分析方法

2.1工艺概述

2.2试验分析项目与方法

2.3 THMs与HAAs的测定及相关参数

第三章试验装置运行情况和处理效果分析

3.1装置运行情况

3.2水质分析评价

3.3膜进水与出水中有机物的分子量分布及消毒副产物

3.4本章小结

第四章膜污染控制及其清洗

4.1膜污染机理分析

4.2不同工况对膜污染的影响

4.3膜清洗与污染物成分分析

4.4本章小结

第五章经济性分析与可行性分析

5.1经济性分析

5.2运行稳定性

5.3产水率

5.4本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢