不同级分的腐殖酸混凝预处理控制及对膜污染的影响研究

发布时间：2017-12-08 23:19

  本文关键词：不同级分的腐殖酸混凝预处理控制及对膜污染的影响研究

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【摘要】：目前纳滤和超滤技术被用于替代传统饮用水处理工艺来满足一些地区的严格水质要求,超滤被认为是一种去除悬浮颗粒、胶体物质(0.1μm)、无机颗粒和微生物的有效手段。混凝预处理工艺不仅能够在一定程度上缓解膜污染,而且还能提高有机物的去除率。因此混凝预处理加超滤膜工艺现阶段应用较为广泛。腐殖酸是一种分子量范围广泛的高分子混合物,其不同分子量范围的物质对膜污染的程度各不相同,而混凝预处理工艺对各个级分腐殖酸的去除效果差异较大,Al盐混凝剂的种类对腐殖酸等有机物的去除效率和超滤膜污染有一定的影响。本文首先进行腐殖酸的分级以及不同级分腐殖酸对膜污染的影响实验,结果表明:50K的腐殖酸和10K的腐殖酸占总腐殖酸的主要部分,而30K~50K的物质和10K~30K的物质含量相对较少。对膜污染的影响程度顺序为30K~50K的物质对膜污染最严重,其次为10K~30K分子量的物质,而50K和10K的腐殖酸对膜的污染相对较轻。然后采用混凝工艺去除腐殖酸,分别研究三种混凝剂Al_2(SO_4)_3、PAC和Alb在不同投药量、不同PH值和破碎条件下对总腐殖酸和各个级分腐殖酸的去除率。研究表明,Alb对腐殖酸的去除率最高,其最佳投药量为15mg/L,最佳pH值为6。而Al_2(SO_4)_3对腐殖酸的去除率最低,其最佳混凝条件为投加量为20mg/L、pH=6,PAC的最佳混凝条件与Al_2(SO_4)_3相同。本文采用电子摄像机对混凝过程的絮体成长进行原位拍摄,研究絮体形态结构(絮体平均粒径、分形维数、絮体强度)对超滤膜污染的影响,从而通过控制混凝过程絮体形态来减轻膜污染。得出的结论如下:Alb形成的絮体小而密实,PAC形成的絮体粒径最大,Al_2(SO_4)_3絮体结构较为松散。在最佳混凝剂投药量条件下,絮体的平均粒径最大,腐殖酸去除率最高,能有效减轻膜污染。在中性和碱性条件下,混凝过程中形成的絮体粒径较大,结构松散,在膜表面形成的滤饼层疏松、孔隙率高,透水性好,从而能有效减缓膜污染。而Alb在投加量为15mg/L时絮体强度因子最大,混凝出水对膜污染的影响程度最小。超滤膜污染与絮体平均粒径、强度因子呈正相关,与絮体的分形维数呈负相关。破碎后投加PAC可以增加絮体的平均粒径,降低絮体的分形维数,絮体结构大而松散,小絮体比例降低,大絮体比例增加,从而能减缓膜污染。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.2

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本文编号：1268232