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《天津大学》 2011年
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膜技术应用于饮用水处理的试验研究

王海燕  
【摘要】:低压膜分离技术被认为是当今制备优质安全饮用水的重要技术之一,其在饮用水处理领域已得到了普遍的认可。本研究通过中试规模的试验研究,从出水水质及稳定性、有机物去除、系统运行稳定性和经济性等指标,分析论证混凝-沉淀-超滤(简称沉淀-超滤)和混凝-沉淀-砂滤-超滤(简称砂滤-超滤)两种工艺的可行性。为了提高中试膜系统产水率,采用将膜反洗水预处理后回流至调节池的回收方案,并设计安装了两套小试混凝-微滤膜系统,一套处理混配水(预处理后的反洗水与滦河水按1:9的比例混合),另一套作为参比系统处理滦河水。 在中试膜系统运行过程中,预氯化加化学强化反洗(CEB)的运行方式对维持系统稳定运行较为有效,两种工艺膜出水水质稳定,处理效果安全可靠,出水水质均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。在采用较低浓度次氯酸钠进行预氯化时,并不会对膜出水水质造成安全隐患。沉淀-超滤工艺中膜出水中CODMn、UV254和运行成本均高于砂滤-超滤工艺,但是出水浊度略低。两工艺的产水率分别为88.2%和91.8%。 中试膜系统采用预氯化工艺可以延缓膜污染的增长,CEB工艺能够有效地恢复膜比通量。采用草酸进行化学清洗效果较好,铁和溶解性有机物是导致中试系统膜污染的主要因素。 两种工艺的膜反洗水中CODMn和DOC浓度均明显高于同时期的滦河水,而UV254较低。膜反洗水中DOC主要分布在MW30 kDa和MW1 kDa,UV254主要分布在MW1 kDa区间。在膜反洗水预处理中单独混凝提高了原水中DOC、UV254和CODMn的去除率。就DOC而言,在混凝/PAC吸附过程中,MW30 kDa的有机物得到了大幅度去除,但是由于混凝处理增加了小分子有机物含量消耗了部分PAC吸附容量使得MW10 kDa的有机物去除效果较差。 在膜反洗水预处理中,混凝/PAC吸附工艺比单独混凝工艺改善了混配水系统的出水水质。膜反洗水经混凝/PAC吸附预处理后回流对整个膜系统出水水质及膜污染没有明显的影响。反洗水经过预处理后回流能够将中试膜系统的产水率提高至99%左右。
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