反渗透预处理和淤泥密度指数（SDI）影响因素的研究

摘要

反渗透脱盐技术是水处理中脱盐和净化的主要方法之一，具有能耗低、无污染、适应性强、便于操作、运行费用低等显著特点。目前水的净化-预处理工艺是制约反渗透工程的瓶颈，开展此项研究意义重大：反渗透进水的主要指标淤泥密度指数(SDI)，能反映进水中胶体对反渗透膜的影响程度，有必要对影响SDI测试结果的各种因素进行研究，对分析反渗透进水SDI不达标的原因，采取有效的预处理措施有积极的意义。 本文对两种不同的水样城市自来水和渤海海水进行了预处理方法的探讨。研究结果表明：对于城市自来水用5μm滤芯过滤+1μm滤芯过滤和1μm滤芯过滤+1μm滤芯过滤两级滤芯过滤可以作为小型反渗透的预处理工艺；采用混凝-沉淀-砂滤工艺可以将自来水SDI降到3以下，但工艺受砂滤粒径，砂滤高度，滤速，混凝剂的种类、用量，试验温度、pH值、盐分含量等因素的影响。选用ALCl311mg/L，砂滤粒径0.6-0.9mm，厚度60cm，滤速10m/h的工艺能把SDI降到2.31。在混凝-沉淀-微滤工艺中，微滤出水水质不受混凝剂用量的影响，但合适的混凝剂用量能减缓膜通量的衰减。对于渤海海水，烧杯混凝试验结果表明，FeCl3+聚丙烯酰胺可以有效降低浊度，采用混凝-沉淀-砂滤处理后的SDI仍然很大，砂滤后采用微滤进一步处理，SDI降至2.48，微滤通量衰减缓慢，物理清洗后基本恢复。 SDI随测量时间间隔的减小，计量容量的减小而增大；水中很小量的SS能反映较大的SDI，不同水样中的颗粒和胶体种类和含量不同，对SDI的影响程度也不同；合格的SDI必然有很低的浊度，但低浊度不能确保SDI的合格；水中的天然有机物如腐殖酸对SDI有影响，浓度增大，pH值增大、水中含盐量的减小，均使SDI变大。铁胶体、铝胶体的存在对SDI有影响，随着浓度、pH值的增大，SDI也变大，当纯水中铁含量大于20ppb后，SDI高于3，水中铝含量在大于50ppb后，SDI仍较小。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章 文献综述

1.1膜分离技术概况

1.1.1膜分离技术发展简介

1.1.2膜分离概念及特点

1.1.3常见膜分离过程

1.1.4膜分离技术发展动向

1.2反渗透膜分离方法

1.2.1反渗透膜分离方法简介

1.2.2反渗透膜材料

1.2.3反渗透器

1.3反渗透应用领域

1.3.1海水、苦咸水淡化

1.3.2纯水、超纯水制备

1.3.3分离、提纯、浓缩

1.3.4废水资源化

1.4反渗透预处理技术

1.4.1反渗透预处理必要性

1.4.2反渗透预处理方法概要

1.5传统预处理技术

1.5.1混凝技术

1.5.2介质过滤技术

1.5.3滤芯过滤

1.6新型的预处理技术

1.6.1连续微滤技术

1.6.2超滤技术

1.6.3纳滤技术

1.7进水胶体含量测试指标

1.7.1淤泥密度指数(SDI)

1.7.2 SDI对污染程度的衡量

1.7.3 SDI测试污染模型

1.7.4对SDI的评价

1.7.5其他方法

1.8本课题研究的内容和意义

第二章 试验及分析方法

1.1主要试验仪器及设备

1.2试验药剂

1.3试验监测项目和方法

1.4试验水样的准备

第三章 自来水反渗透预处理研究

3.1自来水水质

3.2单级滤芯过滤效果

3.3两级滤芯过滤效果

3.4混凝-沉淀-砂滤预处理工艺

3.4.1直接砂滤

3.4.2砂滤高度选择

3.4.3砂滤粒径选择

3.4.4砂滤滤速的选择

3.4.5混凝剂的选择

3.4.6 NaCl含量对混凝-砂滤效果的影响

3.4.7 pH对混凝-砂滤的影响作用

3.4.8温度对混凝-砂滤的影响

3.5混凝-微滤工艺

3.5.1混凝-微滤出水水质

3.5.2微滤膜通量衰减情况

3.6本章小结

第四章 渤海海水反渗透预处理研究

4.1海水水质

4.2混凝试验

4.2.1混凝剂选择

4.2.2 pH对混凝效果的影响

4.3混凝-砂滤试验

4.4混凝-砂滤-微滤试验

4.4.1微滤产水水质

4.4.2微滤膜通量的衰减

4.4.3混凝-砂滤-微滤对有机物的去除

4.5本章小结

第五章 淤泥密度指数(SDI)影响因素研究

5.1不同测量时间下SDI的变化

5.2不同体积计量时SDI变化

5.3温度对SDI的影响

5.4 SS对SDI的影响

5.5浊度与SDI的关系

5.6天然有机物对SDI的影响

5.7铁胶体的影响

5.8铝胶体的影响

5.9本章小结

第六章 结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢