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平板微滤膜技术用于景观水体水质控制的试验研究

王坦

  以城市景观水体为主要研究对象,针对水体富营养化问题,研究了不同孔径平板微滤膜对城市景观水的处理效果,最佳运行参数、膜污染特征和清洗方法等。采用阶梯通量法确定了平板微滤膜的临界通量,并对污染物粒径进行了分析;运用中试对平板微滤膜的运行情况进行了分析;采用不同的化学药剂对污染膜进行了清洗,比较了清洗前后膜通量的变化。 经过小试和中试,得出以下结论:在不加任何预处理的情况下,0.1、0.2和0.3μm膜对SS、浊度、叶绿素a和藻类有很好的去除效果,去除率都在90%以上,而对TN、TP、氨氮和有机物去除效果不好,去除率在30%以下;三种孔径微滤膜相比较,孔径最小的0.1μm膜对各种污染物的去除效果最好。在处理城市景观水时,0.1μm膜的临界通量为100L/m2·h,0.21μm膜和0.3μm膜的临界通量为120L/m2·h。平板微滤膜处理城市景观水时,几种主要污染物对膜通量的影响顺序为:腐殖酸>藻>悬浮物;根据城市景观水污染物粒径分析,150nm是城市景观水污染物质的一个分界点,城市景观水中污染物质粒径主要集中在150nm以上;在不加任何预处理的情况下,3种孔径膜相比较,0.1μm膜对各种污染物去除效果最好,抗污染能力最强,孔径最小的0.1μm膜更适合用来处理城市景观水。单独使用微滤处理城市景观水,膜污染速率很快,不能稳定运行。絮凝预处理能将小于孔径的小分子凝聚成大分子颗粒物,减少溶解性小分子对膜孔的堵塞,减缓膜污染速率,有利于膜的长期稳定运行。采用絮凝-微滤工艺处理城市景观水时,絮凝药剂为聚合氯化铝,具体运行参数为:药剂投加量为10mg/L,运行方式为间歇运行,运行16min,停曝气4mmin,0.1μm膜运行通量为100L/m2·h,0.2和0.3μm膜运行通量为120L/m2·h;絮凝-微滤工艺对SS、浊度、叶绿素a和藻类有很好的去除效果,同单独使用微滤相比,提高了对TP和有机物的去除效率,TP去除率在90%以上,有机物的去除率提高到55%左右;采用絮凝-微滤工艺处理城市景观水,3种膜对各种污染质的去除效果都很好,而0.3μm膜压差最低,运行通量最大,产水量最大,动力费用最低,增加絮凝预处理时,0.3μm膜更适合用来处理景观水。经过一段时间运行后,平板微滤膜将产生严重的膜污染,必须采用化学药剂清洗,化学药剂为0.5%的NaOH溶液和200mg/L的柠檬酸溶液,清洗周期为一个月。絮凝-微滤工艺处理城市景观水的成本为0.82元/m3,出水水质好,并且水质稳定,适合用来作为小型景观水体的补水和循环水处理设备。……   
[关键词]:景观水体;水质控制;平板微滤膜;膜污染
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东建筑大学2012年