膜法处理回用生活污水及UF膜过滤生活污水膜污染机理的研究
发布时间：2021-04-25 02:05
采用膜分离技术处理回用废水，不仅具有操作方便、设备紧凑、工作环境安全、节约能耗和化学试剂等优点，而且可以根据不同的回用要求，得到不同的合格水质，从而带来更大的经济效益和社会效益；膜污染是膜技术应用中所面临的一个重要问题之一，要使膜组件获得长期稳定的运行效果，必须研究其污染机理。由合适的膜污染数学模型，通过模拟计算可为操作参数优化提供指导，从而提高膜和整个系统的使用性能和寿命。本文对膜法处理回用生活污水及UF膜过滤生活污水膜污染机理进行了系统的研究。 在UF作RO预处理过滤山西铝厂生活污水站出水的试验中，首先比较了MF、活性炭吸附、MF-活性碳吸附、混凝作UF预处理的过滤效果，最终确定了混凝作UF的预处理方法。 从降低膜过滤阻力的角度出发确定聚合氯化铝在处理山西铝厂生活污水站出水中的最佳用量。结果表明，在加入最佳聚合氯化铝投加量条件下，膜过滤阻力和沉积层阻力最小。同时，使膜过滤阻力最小的最佳混凝剂投加量也是去除水中有机物、去除水中浊度效果的最佳投加量。 全面考察了混凝-砂滤-UF工艺流程去除有机物、总氮、总磷、LAS、NH3-N、有机氮、浊度的效果...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 综述
1.1 污水资源化是解决水资源短缺的有效途径
1.2 污水回用方向
1.3 污水资源化利用技术现状
1.3.1 生物处理技术
1.3.2 膜分离技术
1.3.2.1 电渗析技术
1.3.2.2 反渗透技术
1.3.2.3 纳滤技术
1.3.2.4 MF、UF技术
1.3.3 混凝沉淀-过滤技术
1.3.4 活性炭吸附技术
1.3.5 臭氧氧化技术
1.4 超滤过程中膜污染及其机理研究现状
1.4.1 膜污染及其影响因素
1.4.1.1 膜污染定义
1.4.1.2 影响膜污染的因素
1.4.2 膜污染机理研究及其模型的建立
1.4.2.1 膜污染机理研究
1.4.2.2 膜污染数学模型的建立
1.5 本研究的目的和意义
1.6 本研究的主要内容
第二章 UF作RO预处理过滤生活污水
2.1 不同预处理方法比较试验
2.1.1 试验装置
2.1.2 试验方法
2.1.3 试验结果与讨论
2.1.3.1 生活污水直接过滤的阻力特性和清沈可恢复性
2.1.3.2 0.22μm MF预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.3 活性炭预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.4 0.45μm MF-活性炭预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.5 0.22μm MF-活性碳预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.6 混凝对过滤阻力和清洗效果的影响
2.2 聚合氯化铝混凝试验
2.2.1 试验仪器
2.2.2 试验方法
2.2.3 试验结果与讨论
2.2.3.1 沉降时间对混凝效果的影响
2.2.3.2 混凝对膜过滤阻力的影响
2.2.3.3 混凝对去除原水浊度的影响
254、CODcr的影响"> 2.2.3.4 混凝对去除UV254、CODcr的影响
2.3 混凝-砂滤-UF去除污染物效果及膜长期过滤生活污水结垢污染物的研究
2.3.1 试验仪器
2.3.2 试验方法
2.3.3 试验结果与讨论
2.3.3.1 去除CODcr效果
2.3.3.2 去除浊度的效果
254效果"> 2.3.3.3 去除UV254效果
2.3.3.4 除磷效果
2.3.3.5 除氮效果
2.3.3.6 去除LAS效果
2.3.3.7 混凝-砂滤后生活污水中有机物分子量分布
2.3.3.8 不同孔径的膜出水通量比较
2.3.3.9 膜长期过滤生活污水结垢污染物的研究
2.3.3.10 混凝-砂滤-UF出水水质
2.4 本章小结
第三章 山西铝厂生活污水RO脱盐试验
3.1 试验设备及试验方法
3.2 试验结果与讨论
3.2.1 回流比对反渗透脱盐效果的影响
3.2.1.1 回流比对产水水质的影响
3.2.1.2 回流比对产水率的影响
3.2.1.3 回流比对产水量的影响
3.2.2 操作压力对反渗透脱盐效果的影响
3.2.2.1 进水压力对产水水质的影响
3.2.2.2 进水压力对产水率的影响
3.2.2.3 进水压力对产水量的影响
3.2.3 反渗透产水水质
3.3 大型反渗透工程技术指标的计算机模拟
3.3.1 产水量与膜管数不变，水回收率与产水含盐量的关系
3.3.2 产水量与膜管数不变，水回收率与进水压力的关系
3.3.3 产水量与膜管数不变，水回收率与RO能耗的关系
3.3.4 系统进水量和水回收率不变，膜管数与产水含盐量的关系
3.3.5 系统进水量和水回收率不变，膜管数与进水压力的关系
3.3.6 系统进水量和水回收率不变，膜管数与RO能耗的关系
3.3.7 系统进水量和水回收率不变，水温与进水压力的关系
3.3.8 系统进水量和水回收率不变，水温与产水含盐量的关系
3.3.9 系统进水量和水回收率不变，膜管数与膜折旧费、RO能耗费的关系
3.4 大型反渗透工程设计结果
3.5 集成膜技术处理回用山西铝厂生活污水工艺流程
3.6 本章小结
第四章 UF膜的清洗
4.1 常用的膜清洗方法
4.1.1 物理方法
4.1.2 化学方法
4.2 UF膜清洗试验
4.2.2 试验装置及方法
4.2.3 试验结果与讨论
4.2.3.1 NaClO清洗的效果
4.2.3.2 酸洗的效果
4.2.3.3 NaClO和酸交替清洗膜的效果
4.2.3.4 NaOH和NaClO清洗效果的比较
4.3 本章小节
第五章 UF膜过滤生活污水膜污染机理的研究
5.1 UF膜处理生活污水膜污染现象及其表征
5.2 UF膜污染模型
5.2.1 膜孔窄化模型（堵塞过滤定律）
5.2.2 滤饼层模型（沉积过滤定律）
5.3 试验方法和装置
5.4 试验结果与讨论
5.4.1 过滤原水时不同压力下、不同截留分子量UF膜相对通量变化
5.4.2 膜过滤原水阻力分布
5.4.3 混凝后膜过滤阻力分布
5.4.4 混凝-砂滤后膜过滤阻力分布
5.4.5 膜污染过程的控制因素
5.4.5.1 过滤原水时膜污染过程的控制因素
5.4.5.2 混凝后膜污染过程的控制因素
5.4.5.3 混凝-砂滤后膜污染过程的控制因素
5.5 本章小结
第六章 UF膜过滤生活污水膜通量数学模型
6.1 论分析和模型建立
6.1.1 超滤分离的机理
6.1.2 膜分离过程影响因素
6.1.3 膜通量的基本关系式
6.2 试验装置与试验方法
6.2.1 试验装置
6.2.2 试验方法
6.3 试验结果与讨论
6.3.1 UF膜直接过滤原水
6.3.1.1 3万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.1.2 14万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.1.3 10万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.2 UF膜过滤混凝出水
6.3.2.1 3万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.2.2 14万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.2.3 10万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.3 UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.1 3万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.2 14万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.3 10万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
本文编号：3158493
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 综述
1.1 污水资源化是解决水资源短缺的有效途径
1.2 污水回用方向
1.3 污水资源化利用技术现状
1.3.1 生物处理技术
1.3.2 膜分离技术
1.3.2.1 电渗析技术
1.3.2.2 反渗透技术
1.3.2.3 纳滤技术
1.3.2.4 MF、UF技术
1.3.3 混凝沉淀-过滤技术
1.3.4 活性炭吸附技术
1.3.5 臭氧氧化技术
1.4 超滤过程中膜污染及其机理研究现状
1.4.1 膜污染及其影响因素
1.4.1.1 膜污染定义
1.4.1.2 影响膜污染的因素
1.4.2 膜污染机理研究及其模型的建立
1.4.2.1 膜污染机理研究
1.4.2.2 膜污染数学模型的建立
1.5 本研究的目的和意义
1.6 本研究的主要内容
第二章 UF作RO预处理过滤生活污水
2.1 不同预处理方法比较试验
2.1.1 试验装置
2.1.2 试验方法
2.1.3 试验结果与讨论
2.1.3.1 生活污水直接过滤的阻力特性和清沈可恢复性
2.1.3.2 0.22μm MF预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.3 活性炭预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.4 0.45μm MF-活性炭预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.5 0.22μm MF-活性碳预处理对过滤阻力和清洗效果的影响
2.1.3.6 混凝对过滤阻力和清洗效果的影响
2.2 聚合氯化铝混凝试验
2.2.1 试验仪器
2.2.2 试验方法
2.2.3 试验结果与讨论
2.2.3.1 沉降时间对混凝效果的影响
2.2.3.2 混凝对膜过滤阻力的影响
2.2.3.3 混凝对去除原水浊度的影响
254、CODcr的影响"> 2.2.3.4 混凝对去除UV254、CODcr的影响
2.3 混凝-砂滤-UF去除污染物效果及膜长期过滤生活污水结垢污染物的研究
2.3.1 试验仪器
2.3.2 试验方法
2.3.3 试验结果与讨论
2.3.3.1 去除CODcr效果
2.3.3.2 去除浊度的效果
254效果"> 2.3.3.3 去除UV254效果
2.3.3.4 除磷效果
2.3.3.5 除氮效果
2.3.3.6 去除LAS效果
2.3.3.7 混凝-砂滤后生活污水中有机物分子量分布
2.3.3.8 不同孔径的膜出水通量比较
2.3.3.9 膜长期过滤生活污水结垢污染物的研究
2.3.3.10 混凝-砂滤-UF出水水质
2.4 本章小结
第三章 山西铝厂生活污水RO脱盐试验
3.1 试验设备及试验方法
3.2 试验结果与讨论
3.2.1 回流比对反渗透脱盐效果的影响
3.2.1.1 回流比对产水水质的影响
3.2.1.2 回流比对产水率的影响
3.2.1.3 回流比对产水量的影响
3.2.2 操作压力对反渗透脱盐效果的影响
3.2.2.1 进水压力对产水水质的影响
3.2.2.2 进水压力对产水率的影响
3.2.2.3 进水压力对产水量的影响
3.2.3 反渗透产水水质
3.3 大型反渗透工程技术指标的计算机模拟
3.3.1 产水量与膜管数不变，水回收率与产水含盐量的关系
3.3.2 产水量与膜管数不变，水回收率与进水压力的关系
3.3.3 产水量与膜管数不变，水回收率与RO能耗的关系
3.3.4 系统进水量和水回收率不变，膜管数与产水含盐量的关系
3.3.5 系统进水量和水回收率不变，膜管数与进水压力的关系
3.3.6 系统进水量和水回收率不变，膜管数与RO能耗的关系
3.3.7 系统进水量和水回收率不变，水温与进水压力的关系
3.3.8 系统进水量和水回收率不变，水温与产水含盐量的关系
3.3.9 系统进水量和水回收率不变，膜管数与膜折旧费、RO能耗费的关系
3.4 大型反渗透工程设计结果
3.5 集成膜技术处理回用山西铝厂生活污水工艺流程
3.6 本章小结
第四章 UF膜的清洗
4.1 常用的膜清洗方法
4.1.1 物理方法
4.1.2 化学方法
4.2 UF膜清洗试验
4.2.2 试验装置及方法
4.2.3 试验结果与讨论
4.2.3.1 NaClO清洗的效果
4.2.3.2 酸洗的效果
4.2.3.3 NaClO和酸交替清洗膜的效果
4.2.3.4 NaOH和NaClO清洗效果的比较
4.3 本章小节
第五章 UF膜过滤生活污水膜污染机理的研究
5.1 UF膜处理生活污水膜污染现象及其表征
5.2 UF膜污染模型
5.2.1 膜孔窄化模型（堵塞过滤定律）
5.2.2 滤饼层模型（沉积过滤定律）
5.3 试验方法和装置
5.4 试验结果与讨论
5.4.1 过滤原水时不同压力下、不同截留分子量UF膜相对通量变化
5.4.2 膜过滤原水阻力分布
5.4.3 混凝后膜过滤阻力分布
5.4.4 混凝-砂滤后膜过滤阻力分布
5.4.5 膜污染过程的控制因素
5.4.5.1 过滤原水时膜污染过程的控制因素
5.4.5.2 混凝后膜污染过程的控制因素
5.4.5.3 混凝-砂滤后膜污染过程的控制因素
5.5 本章小结
第六章 UF膜过滤生活污水膜通量数学模型
6.1 论分析和模型建立
6.1.1 超滤分离的机理
6.1.2 膜分离过程影响因素
6.1.3 膜通量的基本关系式
6.2 试验装置与试验方法
6.2.1 试验装置
6.2.2 试验方法
6.3 试验结果与讨论
6.3.1 UF膜直接过滤原水
6.3.1.1 3万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.1.2 14万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.1.3 10万道尔顿UF膜直接过滤原水
6.3.2 UF膜过滤混凝出水
6.3.2.1 3万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.2.2 14万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.2.3 10万道尔顿UF膜过滤混凝出水
6.3.3 UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.1 3万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.2 14万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.3.3.3 10万道尔顿UF膜过滤混凝-砂滤出水
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
本文编号：3158493
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