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环境科学与资源利用
组合微滤工艺去除水中特殊污染物的研究
本文采用混凝共沉淀-微滤工艺处理含锶废水。以Na_2CO_3为沉淀剂,FeCl_3为混凝剂,小试试验中进水锶元素浓度约为5 mg/L。在间歇试验中,Na_2CO_3投加量分别为2000 mg/L和1000 mg/L,工艺的平均去污因数(DF)分别为237和158,浓缩倍数(CF)分别为302和462,Na_2CO_3投加量为1000 mg/L时,虽然DF相对较低,但膜比通量(SF)衰减速率显著降低,且处理水量远大于后者;连续性试验中,Na_2CO_3投加量为1000 mg/L,其它条件与间歇试验相同,平均DF和CF分别为157和480,采用连续运行模式可有效克服运行初期锶元素返溶的问题。 在小试实验的基础上,进行了混凝共沉淀-微滤工艺处理含锶废水的中试实验研究,结果表明:工艺平均DF为130;废水中的钙、镁离子浓度对管道混合器内结垢、污泥量和膜污染都有显著影响;浓缩过程在无压情况下进行,排泥较困难,尽管如此,预期在有压情况下,剩余污泥体积可以控制在200 L以内。鉴于管道混合器结垢和试验初期沉淀效果不佳的问题,采用计算流体力学(CFD)比较了小试和中试试验中采用搅拌器与管道混合器的混合效果,并提出搅拌造粒的方式改进工艺。结果表明,虽然在单位时间内搅拌器的混合效率较管道混合器低,但由于相对较长的停留时间以及相对较强的湍动强度,能够弥补混合效率的不足,并使最终的混合效果优于管道混合器。通过造粒实验,验证了改进工艺的可行性。采用搅拌混合,投加晶种和序批操作的模式,能够使出水浊度有效降低,提高沉淀效果,能够避免由于结垢造成的管道混合器的堵塞问题。基于共沉淀和膜污染的机理,预期将有助于提高含锶放射性废水的去污因数和浓缩倍数。 由于阻垢剂生产废水的可生化性差、成分复杂,总磷和氨氮含量高的特点,尝试采用组合微滤工艺处理该废水。结果表明:应用组合微滤工艺,能够使出水的COD、TP和NH_3-N浓度分别降低到174.8、0.48和0.48 mg/L,能够达到天津污水综合排放标准(DB12/356-2008)三级标准要求。 采用混凝-微滤法处理含氟地下水,处理水量为150 m3/d。结果表明,当硫酸铝的投加量为160 mg/L时,可使原水氟化物浓度从2.52 mg/L降至1.0 mg/L以下,其它主要指标满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。工艺流程简单可靠,运行费用约为1.01元/m3,适合我国农村现状。该研究为模块化膜除氟工艺和装置的推广提供设计、运营等参考。
博士论文
《天津大学》 2010年博士论文

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