混凝微滤工艺处理高砷水源水和低放废水的试验研究
发布时间：2021-02-25 08:53
混凝微滤工艺具有操作简单、能耗低、出水水质稳定、污泥产生量少等优点,在水处理领域有着良好的应用前景。本文研究了混凝微滤工艺处理高砷、高氟水源水的效果、影响因素以及产生的污泥处置,研制开发了车载式低水平放射性废水处理装置,并进行了冷试验验证,扩大了混凝微滤工艺的应用领域。烧杯试验和小试规模的混凝微滤膜反应器运行试验结果表明,以FeCl3为混凝剂的混凝微滤工艺适用于各种水质的高砷水源水处理,在Fe3+投加量4 mg/L时即可将高砷水源水中砷的浓度由100μg/L左右降低到10μg/L以下,出水平均浊度仅为0.05 NTU,pH值较原水提高0.48左右,Fe含量低于0.03 mg/L。当原水硅含量大于3.50 mg/L时,需增加适当的预处理措施。以Al2（SO4）3为混凝剂的铝盐混凝微滤工艺在Al2（SO4）3投加量为50 mg/L时,可以将高砷水源水中砷的浓度从100μg/L左右降低到10μg/L以下,Al...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 全球及我国水资源短缺状况
1.1.1 世界水资源危机
1.1.2 我国水资源现状和短缺状况
1.2 饮用水的安全现状
1.3 饮用水中的砷及我国的高砷水源水状况
1.3.1 砷的性质及饮用水中的砷
1.3.2 我国的高砷水源水现状
1.4 高砷水源水处理技术
1.4.1 传统的水源水除砷技术
1.4.2 膜法水处理技术简介
1.4.3 膜法饮用水除砷技术
1.5 低放废水处理技术
1.5.1 低放废水及其传统处理技术
1.5.2 膜法水处理技术在低放废水处理中的应用
1.6 课题的研究目的和主要内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 试验研究内容
第二章 除砷试验装置及分析方法
2.1 试验装置
2.1.1 试验装置简图
2.1.2 装置设备及材料
2.2 试验装置运行方法及工艺参数的选择
2.2.1 试验装置工作程序
2.2.2 工艺参数的选择
2.3 主要分析项目和测试方法
第三章 铁盐混凝微滤工艺处理高砷水源水的试验研究
3.1 铁盐混凝微滤工艺除砷机理
3.2 烧杯试验方法
3.3 铁盐投加量与砷的去除效果
3.4 原水水质对除砷效果的影响
3.4.1 原水pH值对除砷的影响
3.4.2 原水有机物含量对除砷的影响
3.4.3 阴离子对除砷的影响
3.4.4 阳离子对除砷效果的影响
3.4.5 硅对混凝微滤工艺的影响
3.5 模拟高砷水源水的处理试验
3.5.1 运行情况简述
3.5.2 砷的去除效果及其与的铁砷比关系
3.5.3 浊度的去除情况
3.5.4 高砷水源水处理前后pH值的变化
3.5.5 有机物的去除情况
3.5.6 出水铁及阴阳离子含量
3.5.7 混合液悬浮固体浓度
3.5.8 膜比通量的变化
3.6 不同水质高砷水源水处理试验
3.7 本章小结
第四章 铝盐工艺及其与铁盐工艺的比较
4.1 工艺参数的确定
4.1.1 混凝pH值
4.1.2 混凝剂投加量
4.2 铝盐混凝微滤工艺处理模拟高砷水源水的试验
4.2.1 运行情况简述
4.2.2 砷的去除情况
4.2.3 出水浊度
4.2.4 pH值变化
4.2.5 有机物
4.2.6 出水水质
4.2.7 混合液固体浓度及膜比通量
4.3 高砷高氟水源水处理试验
4.3.1 烧杯试验
4.3.2 膜反应器同时去除氟和砷的效果
4.3.3 pH值与出水浊度
4.3.4 出水铝及硫酸根
4.4 工艺比较
4.4.1 除砷效果的比较
4.4.2 出水浊度的变化
4.4.3 出水pH值的异同
4.4.4 膜比通量与混合液固体浓度
4.4.5 污泥产生量的比较
4.4.6 铁盐与铝盐工艺的适用对象
4.5 本章小结
第五章 膜污染与膜阻力
5.1 混凝微滤工艺中的膜阻力
5.1.1 膜阻力构成
5.1.2 膜比通量与膜阻力的关系
5.1.3 膜清洗与膜阻力
5.2 铁盐混凝微滤工艺的膜污染与膜阻力
5.2.1 膜阻力
5.2.2 铁盐工艺中的膜污染构成
5.2.3 膜比通量下降的原因
5.3 铝盐工艺的膜阻力与膜污染
5.3.1 膜清洗及膜阻力
5.3.2 膜污染阻力
5.4 混凝剂对膜污染与膜阻力的影响
5.5 本章小结
第六章 含砷污泥的理化性能与初步处置
6.1 含砷污泥的物理性能
6.1.1 含砷污泥的自然沉降性能
6.1.2 铁盐含砷污泥的干化试验
6.2 含砷污泥的化学性能
6.2.1 含砷污泥的化学成分分析
6.2.2 含砷污泥的浸出毒性
6.3 含砷污泥处理与处置的初步研究
6.3.1 含砷污泥的水泥固化
6.3.2 含砷污泥的初步利用
6.4 本章小结
第七章 车载式低放废水处理装置的研制
7.1 装置研制的背景及指导思想
7.1.1 车载式低放废水处理装置的适用性和关键技术环节
7.1.2 研制的指导思想
7.2 低放废水处理初步工艺设计
7.2.1 低放废水处理系统工艺选择
7.2.2 系统主要工艺参数
7.2.3 设备运行的控制
7.3 低放废水处理的冷试验
7.3.1 冷试验设计
7.3.2 冷试验测定项目及测定方法
7.3.3 模拟低放废水处理结果
7.3.4 辅助膜组件浓缩混合液
7.3.5 主膜组件浓缩混合液的试验
7.3.6 冷试验结论
7.4 低放废水处理系统的完善
7.4.1 膜反应器锥体高度和曝气系统
7.4.2 主膜组件的膜面积及高度
7.4.3 辅助膜组件的改进
7.4.4 膜清洗程序及设计浓缩倍数
7.5 本章小结
第八章 结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]压力驱动膜技术在饮用水除砷中的应用[J]. 李晓波,胡保安,顾平. 卫生研究. 2007(03)
[2]美国现行饮用水水质标准简介[J]. 刘强,王晓昌,李世俊,赵孝勇,万吉昌,付莎,杜于蛟. 给水排水. 2006(11)
[3]超富集植物蜈蚣草对水中As（Ⅲ）吸附行为的研究[J]. 郑凤英,李顺兴,韩爱琴,汪春燕,钱沙华. 分析科学学报. 2006(04)
[4]一种新型砷吸附剂的制备与性能研究[J]. 张贞发,蒋柏泉,陈敬军. 江西化工. 2006(02)
[5]改性沸石处理水中砷的研究[J]. 张晖,周明达,张利民,刘国聪. 贵州化工. 2006(02)
[6]新生态二氧化锰的性质及pH值影响除砷效果的研究[J]. 梁慧锋,马子川,刘占牛. 无机化学学报. 2006(04)
[7]复合铁铝氢氧化物的制备及其对水中砷（V）的去除[J]. 梁美娜,刘海玲,朱义年,王丹. 环境科学学报. 2006(03)
[8]三氧化二砷治疗原发性肝癌的研究进展[J]. 解皓,李海涛,吴文娟,刘保良. 河北医药. 2006(03)
[9]饮用水砷污染治理研究进展[J]. 苑宝玲,李坤林,邢核,吴惠璇. 环境保护科学. 2006(01)
[10]多功能高铁酸盐去除饮用水中砷的研究[J]. 苑宝玲,李坤林,邓临莉,张之东. 环境科学. 2006(02)
本文编号：3050733
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 全球及我国水资源短缺状况
1.1.1 世界水资源危机
1.1.2 我国水资源现状和短缺状况
1.2 饮用水的安全现状
1.3 饮用水中的砷及我国的高砷水源水状况
1.3.1 砷的性质及饮用水中的砷
1.3.2 我国的高砷水源水现状
1.4 高砷水源水处理技术
1.4.1 传统的水源水除砷技术
1.4.2 膜法水处理技术简介
1.4.3 膜法饮用水除砷技术
1.5 低放废水处理技术
1.5.1 低放废水及其传统处理技术
1.5.2 膜法水处理技术在低放废水处理中的应用
1.6 课题的研究目的和主要内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 试验研究内容
第二章 除砷试验装置及分析方法
2.1 试验装置
2.1.1 试验装置简图
2.1.2 装置设备及材料
2.2 试验装置运行方法及工艺参数的选择
2.2.1 试验装置工作程序
2.2.2 工艺参数的选择
2.3 主要分析项目和测试方法
第三章 铁盐混凝微滤工艺处理高砷水源水的试验研究
3.1 铁盐混凝微滤工艺除砷机理
3.2 烧杯试验方法
3.3 铁盐投加量与砷的去除效果
3.4 原水水质对除砷效果的影响
3.4.1 原水pH值对除砷的影响
3.4.2 原水有机物含量对除砷的影响
3.4.3 阴离子对除砷的影响
3.4.4 阳离子对除砷效果的影响
3.4.5 硅对混凝微滤工艺的影响
3.5 模拟高砷水源水的处理试验
3.5.1 运行情况简述
3.5.2 砷的去除效果及其与的铁砷比关系
3.5.3 浊度的去除情况
3.5.4 高砷水源水处理前后pH值的变化
3.5.5 有机物的去除情况
3.5.6 出水铁及阴阳离子含量
3.5.7 混合液悬浮固体浓度
3.5.8 膜比通量的变化
3.6 不同水质高砷水源水处理试验
3.7 本章小结
第四章 铝盐工艺及其与铁盐工艺的比较
4.1 工艺参数的确定
4.1.1 混凝pH值
4.1.2 混凝剂投加量
4.2 铝盐混凝微滤工艺处理模拟高砷水源水的试验
4.2.1 运行情况简述
4.2.2 砷的去除情况
4.2.3 出水浊度
4.2.4 pH值变化
4.2.5 有机物
4.2.6 出水水质
4.2.7 混合液固体浓度及膜比通量
4.3 高砷高氟水源水处理试验
4.3.1 烧杯试验
4.3.2 膜反应器同时去除氟和砷的效果
4.3.3 pH值与出水浊度
4.3.4 出水铝及硫酸根
4.4 工艺比较
4.4.1 除砷效果的比较
4.4.2 出水浊度的变化
4.4.3 出水pH值的异同
4.4.4 膜比通量与混合液固体浓度
4.4.5 污泥产生量的比较
4.4.6 铁盐与铝盐工艺的适用对象
4.5 本章小结
第五章 膜污染与膜阻力
5.1 混凝微滤工艺中的膜阻力
5.1.1 膜阻力构成
5.1.2 膜比通量与膜阻力的关系
5.1.3 膜清洗与膜阻力
5.2 铁盐混凝微滤工艺的膜污染与膜阻力
5.2.1 膜阻力
5.2.2 铁盐工艺中的膜污染构成
5.2.3 膜比通量下降的原因
5.3 铝盐工艺的膜阻力与膜污染
5.3.1 膜清洗及膜阻力
5.3.2 膜污染阻力
5.4 混凝剂对膜污染与膜阻力的影响
5.5 本章小结
第六章 含砷污泥的理化性能与初步处置
6.1 含砷污泥的物理性能
6.1.1 含砷污泥的自然沉降性能
6.1.2 铁盐含砷污泥的干化试验
6.2 含砷污泥的化学性能
6.2.1 含砷污泥的化学成分分析
6.2.2 含砷污泥的浸出毒性
6.3 含砷污泥处理与处置的初步研究
6.3.1 含砷污泥的水泥固化
6.3.2 含砷污泥的初步利用
6.4 本章小结
第七章 车载式低放废水处理装置的研制
7.1 装置研制的背景及指导思想
7.1.1 车载式低放废水处理装置的适用性和关键技术环节
7.1.2 研制的指导思想
7.2 低放废水处理初步工艺设计
7.2.1 低放废水处理系统工艺选择
7.2.2 系统主要工艺参数
7.2.3 设备运行的控制
7.3 低放废水处理的冷试验
7.3.1 冷试验设计
7.3.2 冷试验测定项目及测定方法
7.3.3 模拟低放废水处理结果
7.3.4 辅助膜组件浓缩混合液
7.3.5 主膜组件浓缩混合液的试验
7.3.6 冷试验结论
7.4 低放废水处理系统的完善
7.4.1 膜反应器锥体高度和曝气系统
7.4.2 主膜组件的膜面积及高度
7.4.3 辅助膜组件的改进
7.4.4 膜清洗程序及设计浓缩倍数
7.5 本章小结
第八章 结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]压力驱动膜技术在饮用水除砷中的应用[J]. 李晓波,胡保安,顾平. 卫生研究. 2007(03)
[2]美国现行饮用水水质标准简介[J]. 刘强,王晓昌,李世俊,赵孝勇,万吉昌,付莎,杜于蛟. 给水排水. 2006(11)
[3]超富集植物蜈蚣草对水中As（Ⅲ）吸附行为的研究[J]. 郑凤英,李顺兴,韩爱琴,汪春燕,钱沙华. 分析科学学报. 2006(04)
[4]一种新型砷吸附剂的制备与性能研究[J]. 张贞发,蒋柏泉,陈敬军. 江西化工. 2006(02)
[5]改性沸石处理水中砷的研究[J]. 张晖,周明达,张利民,刘国聪. 贵州化工. 2006(02)
[6]新生态二氧化锰的性质及pH值影响除砷效果的研究[J]. 梁慧锋,马子川,刘占牛. 无机化学学报. 2006(04)
[7]复合铁铝氢氧化物的制备及其对水中砷（V）的去除[J]. 梁美娜,刘海玲,朱义年,王丹. 环境科学学报. 2006(03)
[8]三氧化二砷治疗原发性肝癌的研究进展[J]. 解皓,李海涛,吴文娟,刘保良. 河北医药. 2006(03)
[9]饮用水砷污染治理研究进展[J]. 苑宝玲,李坤林,邢核,吴惠璇. 环境保护科学. 2006(01)
[10]多功能高铁酸盐去除饮用水中砷的研究[J]. 苑宝玲,李坤林,邓临莉,张之东. 环境科学. 2006(02)
本文编号：3050733
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3050733.html
