臭氧—微滤工艺处理二级出水过程中的膜污染及控制机理

发布时间：2020-11-12 20:25

　　 二级出水深度处理后回用是缓解水资源紧张形势的重要措施。臭氧-微滤工艺出水水质好且稳定,占地面积小,易于自动化控制,且预臭氧化单元可有效控制微滤单元的膜污染,在二级出水深度处理中有广阔应用前景,其技术关键是确定适宜的臭氧投加量。但目前尚缺乏二级出水微滤工艺中膜污染和预臭氧化控制膜污染的机理研究,难以确定合理的工艺设计与运行参数,阻碍了工艺效率的提高。因此,本文重点研究了二级出水微滤工艺中的膜污染机理,及预臭氧化对后续膜污染的控制机理。 通过臭氧-微滤工艺处理二级出水的中试试验,以及对二级出水水质的深入分析,识别出造成膜污染的主要物质是溶解性有机物(EfOM)和悬浮颗粒物(SS)。应用自行设计与建立的臭氧-恒流微滤组合工艺装置,分别考察了二级出水、EfOM和SS在微滤工艺中的膜污染特性及影响因素,其预臭氧化反应特性,及其对后续微滤中膜污染的影响机理。结果表明,在EfOM的不同亲疏水性组分中,亲水性组分(HIS)约占54%,HIS的膜污染潜能最大。对于试验所采用的表面亲水改性PVDF膜而言,导致EfOM及HIS膜污染潜能更大的因素包括:更大的分子量,较强的极性和亲水性,以及更高的羧酸酸度。预臭氧化可以减轻EfOM在后续微滤中的膜污染,其原因主要是:使DOC下降约17%(2.52mgO3/mgDOC),并使分子量变小。以控制微滤过程中颗粒物导致的膜污染为目标,预臭氧化单元存在最优臭氧投加量。在预臭氧化中,有利于减轻膜污染的模拟SS悬浊液特性的变化包括:SS含量降低; SS平均粒径变大,粒径分布(PSD)变窄。SS粒径变小、PSD分布范围增大,则不利于减轻膜污染。细菌悬液在预臭氧化后造成更严重的微滤膜污染,原因是细胞形态改变后导致滤饼层更致密,过滤阻力更高,以及轻微溶胞所带来的溶解性有机物浓度升高。 建立了污染指标Ψ的预测模型及最佳臭氧投加量预测模型,可用于指导臭氧-微滤工艺处理二级出水的工艺参数选择和膜清洗周期预测。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2009
【中图分类】：X703
【部分图文】：

dissolved organic ca了微滤膜污染的发展，因此，臭并不是臭氧减轻膜污染的主要原因对有机物过滤过程中膜污染的控，使其更易于穿过膜孔，并且不易1; Lee S et al, 2005），因为臭氧投从 3.2 μm 减少到 1.4 μm，同时出水）。 下 ， 预 臭 氧 化 也 可 能 导 致 膜 污进行的试验表明，砂滤后二级出染，相反加重了膜污染（Plottu e究在试验中也发现在一定的条件的膜污染（见第 2.5 节）。

1.6 膜和滤饼层剖面图： a-未投加臭氧； b-投加臭氧（You et al, 20074）臭氧对细菌及其相关产物的作用机理一方面臭氧可以减轻微生物产物所造成的污染，并使得清水反冲洗他辅助膜污染控制手段更加有效。臭氧将细菌、蛋白质或者细菌新陈

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本文编号：2881206