一体式絮体-超滤螺旋工艺构建及膜滤行为
发布时间：2021-03-06 21:19
膜法饮用水处理工艺以其优异的性能逐渐应用在实际饮用水处理工程中,但滤饼层引起的膜污染始终是影响该工艺的瓶颈。混凝以其成本较低、效果良好等优点成为膜前常用预处理工艺。目前常见的混凝-超滤工艺主要有以下几个类型:传统膜组合工艺、直接过滤膜组合工艺和一体式膜组合工艺。但无论何种组合工艺,膜组件始终静置于膜池,致使絮体形成的滤饼层逐渐成为主要污染方式。因此,利用絮体松散的特性,在一体式工艺基础上提出了利用膜池内膜组件螺旋运动调控滤饼层,进而减缓膜污染的方法。结果表明,尽管腐殖质（HA）本身易引起严重膜污染,第12天20 mg·L-1 HA导致的跨膜压差（TMP）急剧增至61.1 kPa,但注入13 mmol·L-1铁盐或铝盐絮体后,膜污染程度降低,运行第12天TMP分别降至28.4 kPa和38.2 kPa。当膜组件以24 rpm螺旋高度为1cm往复运动时,基于絮体的松散滤饼层变薄,膜污染程度进一步降低,运行12天后TMP分别降至9.1 kPa和11.5 kPa。膜组件螺旋距离和进水pH通过改变滤饼层厚度和絮体性质,成为影响膜滤行为的重要因素。计算流...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文12器上，用1mol·L-1NaOH调节氯化铁和氯化铝溶液pH至7.5左右，与自来水pH保持一致（7.30~7.50）[88]。将上述配置好的溶液静置1h，倒掉上清液，加入去离子水至400mL，重复以上操作2-3次。将铁盐絮体和铝盐絮体通过蠕动泵以连续投加的方式注入膜池。以往的研究表明，中性条件下铁盐水解产物几乎为絮体，而只有约60%铝水解产物为絮体，因此铝盐絮体（以铝计，下同）含量为铝盐浓度的60%[88,89]。2.1.3腐殖酸分级分级装置如图2.2所示，将实验出水水样加入到350mL的超滤杯中，用分子量30kDa的PVDF平板膜将水样部分过滤，取出超滤杯内未过滤水样（＞30kDa），得到大分子量HA（＞30kDa）。将滤出水样（＜30kDa）再次加入超滤杯，用分子量3kDa的PVDF平板膜将水样部分过滤后，分别得到中等分子量（3-30kDa）和小分子量（＜3kDa）的HA。同时滤液容器置于电子天平上，并与计算机连接实时记录数据。在整个过滤过程中采用错流过滤，控制其进水压力保持在0.1MPa。通过紫外分光光度计（U-3010，Hitachi，Japan）测出相应的浓度，并计算不同分子量HA的去除率。图2.2超滤分级装置示意2.1.4膜池内水流及膜表面剪切力模拟采用CFD方法模拟了膜组件运动过程中膜池内的流体流动和膜组件表面剪切
西安建筑科技大学硕士学位论文52(a-b)膜池中无絮体投加仅原水时；(c-d)进水pH为6.0膜组件静止且投加13mmol·L-1铝盐絮体；(e-f)进水pH为6.0膜组件螺旋速度24rpm+1cm，且投加13mmol·L-1铝盐絮体运行条件：铝盐絮体投加量为13mmol·L-1；膜组件以24rpm+1cm螺旋往复运动；曝气速率为0.1L·min-1；进水pH为6.0图5.5原水在铝盐体系下膜组件不同运动方式时超滤膜表面形貌及滤饼层厚度变化5.2.3跨膜压差变化一体式铝盐絮体-膜滤螺旋组合工艺去除水中溶解性有机物时，不同工艺条件下导致的膜污染不同，跨膜压差也发生了一定程度变化，如图5.6所示，当膜池中膜组件静止且不投加铝盐絮体时，膜污染最为严重，第8天时跨膜压差迅速升高，达到82.1kPa。将膜组件取出清洗后，第9天跨膜压差急剧下降至8.0kPa，可见膜表面致密的滤饼层是导致跨膜压差急剧上升的主要原因。当进水pH为6.0，同时向膜池中连续投加13mmol·L-1铝盐絮体，当膜组件分别静止和旋转往复运动时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]超滤技术在水处理中的膜污染及控制[J]. 王旭亮,李宗雨,董泽亮,赵静红. 当代化工. 2019(09)
[2]粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响[J]. 孙丽华,阳兵兵,段茜,贺宁,俞天敏. 科学技术与工程. 2019(21)
[3]超滤过程的膜污染和运行条件优化[J]. 王旭亮,李宗雨,董泽亮,赵静红,张艳萍. 工业用水与废水. 2019(01)
[4]超滤膜系统在高碑店再生水厂升级改造中的应用[J]. 陈翔,侯晓庆,郭奏恺,颜欣欣,崔鹏飞. 中国给水排水. 2018(10)
[5]一体式絮体-超滤工艺去除腐殖酸效能与机制[J]. 李文江,于莉芳,苗瑞,马百文. 环境科学. 2018(03)
[6]膜技术在饮用水处理行业的研究进展及应用[J]. 赵向阳,许锋. 广东化工. 2017(16)
[7]超滤膜技术处理水厂生产废水应用研究[J]. 戴仲怡. 水处理技术. 2017(07)
[8]吸附剂预沉积超滤膜过滤腐殖酸影响研究[J]. 张雅君,吕静静,孙丽华,田海龙. 工业水处理. 2017(05)
[9]超滤膜与常规饮用水净化工艺适配性研究进展[J]. 胡晓勇,王盼盼. 水资源保护. 2016(05)
[10]DMBR运行过程及膜污染影响因素研究进展[J]. 田文瑞,胡以松,王晓昌. 工业水处理. 2016(04)
硕士论文
[1]含重金属冶炼废水的混凝沉淀和吸附处理研究[D]. 鲍利鹤.湘潭大学 2012
本文编号：3067831
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文12器上，用1mol·L-1NaOH调节氯化铁和氯化铝溶液pH至7.5左右，与自来水pH保持一致（7.30~7.50）[88]。将上述配置好的溶液静置1h，倒掉上清液，加入去离子水至400mL，重复以上操作2-3次。将铁盐絮体和铝盐絮体通过蠕动泵以连续投加的方式注入膜池。以往的研究表明，中性条件下铁盐水解产物几乎为絮体，而只有约60%铝水解产物为絮体，因此铝盐絮体（以铝计，下同）含量为铝盐浓度的60%[88,89]。2.1.3腐殖酸分级分级装置如图2.2所示，将实验出水水样加入到350mL的超滤杯中，用分子量30kDa的PVDF平板膜将水样部分过滤，取出超滤杯内未过滤水样（＞30kDa），得到大分子量HA（＞30kDa）。将滤出水样（＜30kDa）再次加入超滤杯，用分子量3kDa的PVDF平板膜将水样部分过滤后，分别得到中等分子量（3-30kDa）和小分子量（＜3kDa）的HA。同时滤液容器置于电子天平上，并与计算机连接实时记录数据。在整个过滤过程中采用错流过滤，控制其进水压力保持在0.1MPa。通过紫外分光光度计（U-3010，Hitachi，Japan）测出相应的浓度，并计算不同分子量HA的去除率。图2.2超滤分级装置示意2.1.4膜池内水流及膜表面剪切力模拟采用CFD方法模拟了膜组件运动过程中膜池内的流体流动和膜组件表面剪切
西安建筑科技大学硕士学位论文52(a-b)膜池中无絮体投加仅原水时；(c-d)进水pH为6.0膜组件静止且投加13mmol·L-1铝盐絮体；(e-f)进水pH为6.0膜组件螺旋速度24rpm+1cm，且投加13mmol·L-1铝盐絮体运行条件：铝盐絮体投加量为13mmol·L-1；膜组件以24rpm+1cm螺旋往复运动；曝气速率为0.1L·min-1；进水pH为6.0图5.5原水在铝盐体系下膜组件不同运动方式时超滤膜表面形貌及滤饼层厚度变化5.2.3跨膜压差变化一体式铝盐絮体-膜滤螺旋组合工艺去除水中溶解性有机物时，不同工艺条件下导致的膜污染不同，跨膜压差也发生了一定程度变化，如图5.6所示，当膜池中膜组件静止且不投加铝盐絮体时，膜污染最为严重，第8天时跨膜压差迅速升高，达到82.1kPa。将膜组件取出清洗后，第9天跨膜压差急剧下降至8.0kPa，可见膜表面致密的滤饼层是导致跨膜压差急剧上升的主要原因。当进水pH为6.0，同时向膜池中连续投加13mmol·L-1铝盐絮体，当膜组件分别静止和旋转往复运动时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]超滤技术在水处理中的膜污染及控制[J]. 王旭亮,李宗雨,董泽亮,赵静红. 当代化工. 2019(09)
[2]粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响[J]. 孙丽华,阳兵兵,段茜,贺宁,俞天敏. 科学技术与工程. 2019(21)
[3]超滤过程的膜污染和运行条件优化[J]. 王旭亮,李宗雨,董泽亮,赵静红,张艳萍. 工业用水与废水. 2019(01)
[4]超滤膜系统在高碑店再生水厂升级改造中的应用[J]. 陈翔,侯晓庆,郭奏恺,颜欣欣,崔鹏飞. 中国给水排水. 2018(10)
[5]一体式絮体-超滤工艺去除腐殖酸效能与机制[J]. 李文江,于莉芳,苗瑞,马百文. 环境科学. 2018(03)
[6]膜技术在饮用水处理行业的研究进展及应用[J]. 赵向阳,许锋. 广东化工. 2017(16)
[7]超滤膜技术处理水厂生产废水应用研究[J]. 戴仲怡. 水处理技术. 2017(07)
[8]吸附剂预沉积超滤膜过滤腐殖酸影响研究[J]. 张雅君,吕静静,孙丽华,田海龙. 工业水处理. 2017(05)
[9]超滤膜与常规饮用水净化工艺适配性研究进展[J]. 胡晓勇,王盼盼. 水资源保护. 2016(05)
[10]DMBR运行过程及膜污染影响因素研究进展[J]. 田文瑞,胡以松,王晓昌. 工业水处理. 2016(04)
硕士论文
[1]含重金属冶炼废水的混凝沉淀和吸附处理研究[D]. 鲍利鹤.湘潭大学 2012
本文编号：3067831
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