悬浮澄清超滤池对模拟微污染水处理效果研究

发布时间：2020-06-04 16:11

【摘要】：超滤组合净水工艺不但可以有效减轻膜污染,而且能获得稳定的高品质产水,因此被称为第三代城市绿色净水工艺。最为常用的超滤组合工艺有混凝—超滤、常规处理—超滤和活性炭—超滤等。本文提出了一体化悬浮澄清超滤池,将澄清池与超滤膜结合形成一种新工艺,进一步缩短净水工艺流程,减少占地面积,节省建设费用,克服了澄清池对水质水量适应性差,出水水质不稳定的问题,同时澄清池中活性泥渣层的接触絮凝作用提高对污染物的去除效果,从而降低膜污染,提高产水能力。本文对悬浮澄清超滤工艺、混凝沉淀超滤工艺和直接超滤工艺做同步对比试验,对模拟微污染水和冬季低温低浊水进行处理,研究了各超滤组合工艺对微污染水的净化效果及工艺的运行情况,分析了水质变化对组合工艺膜污染的影响,并通过方差分析及相关性分析确定了膜污染的显著影响因素,确定了膜阻力构成及污染类型,探讨了三种不同超滤组合工艺之间的差异性。得出以下试验结论:(1)三种超滤组合工艺对浊度的去除效果优异,去除率保持在99%以上;对有机物的去除效果排序为:悬浮澄清超滤工艺混凝沉淀超滤工艺直接超滤工艺。三种超滤组合工艺出水COD_(Mn)和UV_(254)含量均表现出随进水有机物浓度的增加呈现增加的趋势,但悬浮澄清超滤工艺出水COD_(Mn)含量均小于1.5mg/L,小于国家水质标准规定的3mg/L,悬浮澄清池出水UV_(254)含量明显小于其他两种超滤组合工艺;PAN膜超滤工艺对有机物的去除效果优于PVDF膜超滤工艺,但三种超滤组合工艺对氨氮的去除效果均不理想,仅有10%~20%的去除率。(2)从三种超滤组合工艺膜污染情况来看,各试验水质中,悬浮澄清超滤工艺的相对通量衰减最为缓慢,而混凝沉淀超滤工艺和直接超滤工艺的通量衰减程度相近,两者差异不明显;相同工艺及操作条件下,PVDF膜通量衰减远大于PAN膜;水质条件变化对各工艺超滤膜的通量影响较大,浊度在一定程度上影响膜通量,表现浊度越高,通量衰减越缓慢的趋势;(3)膜污染指数(FI)与浊度之间的关系密切,呈现进水浊度增大,FI减小的趋势。悬浮澄清超滤工艺的PVDF膜和PAN膜FI值与高岭土之间的皮尔逊相关系数分别为-0.826和-0.811,呈负强相关关系。其他两种超滤组合工艺超滤膜FI值与浊度之间也呈负相关,但相关关系不强烈;总阻力大小排序为悬浮澄清超滤工艺混凝沉淀超滤工艺直接超滤工艺,PVDF膜超滤工艺中可逆污染阻力为主要过滤阻力,不可逆污染阻力是PAN膜超滤组合工艺的主要过滤阻力。(4)低温低浊水质条件下各超滤组合工艺对浊度和有机物的去除能力有所下降,混凝沉淀超滤工艺和直接超滤工艺对有机物的去除能力相近,低温条件能造成更严重的膜污染,膜污染程度大小为:悬浮澄清超滤混凝沉淀超滤直接超滤,同种水质条件及同种工艺条件下膜污染指数PAN膜PVDF膜。(5)采用单因子评价法综合比较各超滤组合工艺对污染物的去除能力,悬浮澄清超滤工艺对有机物的去除效果远大于混凝沉淀超滤工艺和直接超滤工艺。同种工艺条件下,PAN膜超滤工艺对污染物的综合处理能力大于PVDF膜超滤工艺;PVDF膜悬浮澄清超滤工艺的产水量最大。超滤组合工艺在低温水质条件下会造成运行成本的增加,费用组成中,药剂费占比最低,膜折旧费用的占比最高。
【图文】：

示意图,超滤原理,示意图

、高锰酸钾预氧化＋粉末活性炭等[9]。末，为防止致病原生动物—贾第虫和隐孢子虫引发较大规模水介水的生物安全性，出现以超滤为技术核心的第三代绿色净水工艺水中的悬浮物和胶体，几乎将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生提高水的生物安全性[10]，，通常是以超滤与其他工艺联合的形式出现术在饮用水处理中的发展及应用理技术滤分离特性离过程分为三个方面：①膜表面及微孔内吸附；②孔中停留而被去械截留(筛分)。1所示，一般认为超滤分离机理主要是靠物理筛分作用，超滤膜表形状的孔，在驱动力作用下，水分子和小于膜孔的溶质粒子从高，而大于膜孔径的微粒膜拦截。

膜组件,平板膜

膜是由北京清大国华膜科技有限公表 2.3所示表 2.3 膜组件性能参数单位超滤膜— PVDF — 平板膜道尔顿 100K ℃ 5~45 — 2~11 L/（m2h） 579 m20.0052 — 终端过滤平板膜安装于膜组件底部，直接与管和出水管引出，膜组件如图 2.2 所
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.2

【参考文献】