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《同济大学》 2007年
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纳滤和反渗透技术对饮用水中可同化有机碳(AOC)的去除特性的研究

徐悦  
【摘要】:生物可同化有机碳(assimilable organic carbon,AOC)是指最能被细菌利用并直接合成细菌体的那部分有机物。AOC已广泛应用于鉴定饮用水的生物稳定性,以确定水样是否会在输送过程中引起细菌等微生物的生长。许多研究表明,传统的给水处理工艺对AOC的去除效果比较有限,出水水质很难达到饮用水生物稳定性标准。纳滤膜和反渗透作为新型的饮用水深度处理技术,在制取优质饮用水方面成效显著。 本论文以饮用水为研究对象,考查了纳滤膜/反渗透对其中可同化有机碳的去除效果。对原水和膜出水的分子量分布进行了测定,分析可同化有机碳和有机物分子量分布间的关系。对纳滤膜/反渗透去除饮用水中AOC的单因素影响因子的研究,初步证实了纳滤膜/反渗透去除AOC受到筛分效应和电荷效应的双重影响。 试验表明,原水(即自来水)的AOC平均浓度为90μg/L,原水的AOC浓度随季节变化明显,最高浓度可达129.84μg/L,最低浓度为54.85μg/L,约有58%的水样不能达到饮用水生物稳定性标准。经纳滤膜/反渗透处理工艺后,水样的生物稳定性有了显著的提高,两种膜出水的AOC平均浓度分别为33.18μg/L和24.17μg/L。纳滤膜对饮用水中AOC的去除率可达60%,反渗透对AOC的去除率更高达75%。 在组成AOC的两种物质浓度中,AOC-P17占有很大部分,可占AOC总浓度的60%,能被P17所利用的营养物质多为大分子有机物,多为氨基酸、芳香族类等有机物。AOC-NOX在AOC总浓度中所占比例为40%,被NOX利用的营养基质主要为羧基酸类物质,属小分子有机物。经分子量分布测定表明,组成AOC的物质多为相对分子质量小于1000的有机物。筛分效应是纳滤膜/反渗透截留AOC的一个作用机理。 试验中在原水中投加了各种无机物质,改变原水的pH、离子浓度和硬度。研究发现这些物质大多会对纳滤膜/反渗透去除AOC的效果产生影响。在原水中投加HCl,降低原水的pH值,使得两种膜对AOC的去除率均降至20%左右;而在原水中投加NaOH,提高原水的pH值,对膜去除AOC的效果影响不大。试验还发现,在高离子浓度和离子强度下,两种膜对AOC的去除率都有显著的降低,造成这种现象的原因是由电荷作用力的下降所引起的。可见,电荷效应是纳滤膜/反渗透去除AOC的重要作用机理。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU991.24

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【引证文献】
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