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《天津大学》 2009年
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混凝-微滤工艺制备饮用水的试验研究

张玲玲  
【摘要】: 随着饮用水水质标准的日益严格,膜技术在水处理中的应用得到了高度关注,如何提高膜装置的产水率也越来越受到重视。本文研究开发了混凝-微滤工艺处理膜反洗/清洗水,使其达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,以提高膜装置的产水率。另外采用混凝-微滤工艺进行了地下水除氟试验的初步研究,以扩大混凝-微滤工艺的应用领域。 试验分别以两套中试规模的混凝-浸没式微滤系统的膜反洗水和混凝-压入式超滤系统的膜清洗水为原水。膜反洗水和清洗水的DOC和三卤甲烷生成潜能均主要分布在分子质量30k Da和分子质量1k Da的区间内,UV254主要分布在分子质量1k Da的区间内。膜反洗水和清洗水水质均受到中试源水水质变化的影响,而且随着过滤时间的延长,压入式膜清洗水的水质变差。 浸没式微滤系统的反洗水经过投加粉末活性炭(PAC)的混凝-微滤工艺处理后,出水浊度、CODMn、TOC、UV254、微生物指标、三卤甲烷和铁浓度均满足生活饮用水卫生标准。出水中有机物集中在分子质量1k Da的区间,混凝、PAC吸附和膜截留处理单元起到了协同作用。 投加合适剂量的混凝剂和在必要时PAC投加到处理系统后,压入式超滤系统的膜清洗水处理后能保证出水水质满足饮用水卫生标准。过滤时间为20 min的膜清洗水中分子质量10k Da的大分子有机物得到了有效去除,而且随着混凝剂投加量的增加有机物的去除率提高;但分子质量1k Da的小分子有机物去除效果较差,随投加量增加变化的规律不明显。投加PAC后,有效提高了过滤时间为30 min的膜清洗水中分子质量1k Da的小分子有机物和三卤甲烷生成潜能的去除效果。 降低膜通量和投加PAC均可以减缓膜反洗水/清洗水对膜组件的污染,其中泥饼层是导致微滤膜比通量下降的主要因素。膜表面污染主要是有机物污染,其中有机物以小分子为主,无机污染元素主要是铁。 地下水除氟试验中硫酸铝比聚合硫酸铝更适宜作为除氟混凝剂,前者除氟效果受到pH值的显著影响。为降低反应的pH值以提高除氟效果,采用了向混凝反应器内投加H2SO4、HNO3、充入CO2和降低曝气量四种方法,其中加入CO2对于改善出水水质最为有利。充入CO2的混凝-微滤工艺出水的F-浓度低于1.0 mg/L,其他水质指标也满足饮用水卫生标准要求。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R123.1

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