收藏本站
《西安建筑科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超滤膜处理滦河水工艺研究

田宝义  
【摘要】: 由于水资源的短缺、水环境的恶化、饮用水标准的提高以及传统饮用水处理工艺自身存在的局限性,寻求新的饮用水安全保障技术以改进或替代传统工艺成为给水处理领域的重要内容。膜技术被称为“21世纪的水处理技术”,格外引人关注。 本文采用压入式和浸入式超滤膜系统对滦河微污染原水进行了中试研究,对比分析了两系统的运行特性,并重点对浸入式膜系统进行了深入研究,主要研究成果和结论如下: (1)以滦河微污染原水为研究对象,对比分析了压入式和浸入式混凝-超滤两系统的除污特性及运行经济性。在设定工况下,压入式系统和浸入式系统运行稳定,对有机物的去除率分别为41.6%和36.5%;出水浊度均值分别为0.07NTU和0.08NTU;一次产水率分别为89.6%和91.4%;运行费用分别为0.136元/m3和0.122元/m3。采用模糊综合评价法,从技术性能、经济性能和环境性能三方面对压入式系统和浸入式系统进行了综合评价,从初级评判结果来看,压入式系统在环境性能方面表现较优,而浸入式系统在经济性能方面表现较优,从综合评判结果来看,压入式系统和浸入式系统的综合评价隶属度分别为0.490和0.510,根据最大隶属原则,浸入式系统的整体性能相对较优。 (2)分析了不同水质期滦河原水的有机物分子量分布规律,并对浸入式系统去除有机物在相对分子量上的特点进行了考察。滦河原水不同水质期内的有机物主要由分子量1kDa的小分子构成,其中低温低浊期内小分子有机物占总量的比例相对最低,而高温高藻期最高。通过分析THMFP/DOC的含量发现,3k-1k分子量区间内的有机物取得最大值,产生THMs的能力最强,提高小分子有机物的去除率有助于降低产生THMs的风险。投加Al盐对有机物的去除效果明显好于投加Fe盐,尤其是在分子量1k的有机物去除上。在各个水质期内,系统对分子量1k的有机物去除效果最差,有时甚至出现负增长,而对分子量30k的有机物去除效果最好。 (3)以浸入式膜系统为研究对象,利用BP神经网络建立了出水水质和膜污染预测模型。通过对该模型的训练得到,出水COD、出水浊度和TMP的相关系数R都大于0.8;均方标准差RMSE分别为0.0083、0.0009和0.4617,说明该BP神经网络模型有较好的模拟精度。利用检验样本对所建模型的预测性能进行检验,出水COD、出水浊度和TMP的预测值与试验值的平均相对偏差分别为4.63%、9.32%和8.08%,平均相对偏差较小,表明所建BP神经网络预测模型具有较高的预测精度。 (4)利用所建BP神经网络模型的高效预测性,并结合正交设计,对浸入式膜系统的运行操作参数进行了优化,得到最佳操作参数组合为:膜运行通量53.3L/m2.h,膜过滤周期30min,混凝剂投加量4mg/L,反洗时间80s,反洗水量15m3/h,混凝反应时间6min,反洗曝气量7m3/h。 (5)在低温低浊期,浸入式膜出水的有机物和浊度保持相对稳定,但当水温低于5℃、膜通量不变的情况下,运行中出现较高的初始TMP,影响了系统的正常运行,提高混凝剂投加量并不能有效改善膜污染状况,而适当降低膜通量可以有效缓解系统的膜污染。高藻原水采取预加氯后,不仅提高了系统对有机物的去除,而且对膜过滤性能起到了一定的改善作用。在线气/水反冲洗可以缓解系统的膜污染,但并不能使TMP完全恢复,定期执行EFM能及时恢复系统的过滤性能。通过分析化学清洗废液的成分发现,有机物是造成膜污染的主要物质,而Fe盐等无机元素在膜面上的沉积作用也不容忽视。 (6)膜反洗水中的有机物含量较高,以DOC表征的有机物主要分布在分子量30kDa和1kDa区间内。混凝/粉末炭-浸入式膜试验装置对膜反洗水的处理效果较好,出水平均浊度为0.07NTU;在FeCl3投加量为15mg/L、PAC为15 mg/L时,出水CODMn平均值为2.81mg/L,平均去除率达到50.7%;出水的pH和微生物指标均满足饮用水标准要求。示范工程的实践证明,选择混凝-超滤短流程处理工艺是可行的,超滤膜技术将是改进或替代常规处理工艺的最佳工艺选择。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU991.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘奕尧;买文宁;王娟;;Fenton试剂处理林可霉素废水的试验研究[J];给水排水;2011年S1期
2 曲晓妍;刘建广;张春阳;夏鹏;冯萌萌;李凯;刘辉;贾瑞宝;;臭氧氧化及活性炭吸附处理黄河水试验研究[J];水处理技术;2011年07期
3 李立君;;基于RSM方法优化混凝处理油脂精炼废水研究[J];给水排水;2011年S1期
4 胡玲;高乃云;;Fenton试剂降解内分泌干扰物双酚A的研究[J];中国给水排水;2011年07期
5 唐锋兵;时真男;任志强;李思敏;;四种不同工艺对富营养化水源水的除藻效果[J];河北工程大学学报(自然科学版);2011年02期
6 李星;芦澍;杨艳玲;陈杰;;粉末活性炭-超滤工艺处理微污染水中试研究[J];中国矿业大学学报;2011年04期
7 冯婧微;梁成华;王黎;;零价纳米铁批处理水中Cr(Ⅵ)的研究[J];安徽农业科学;2011年15期
8 潘海祥;金惠芬;费杰;;活化硅酸助凝剂生产性应用的影响因素[J];给水排水;2011年07期
9 乔俊莲;董磊;徐冉;胡颖慧;;胞外分泌物对铜绿微囊藻混凝去除的影响[J];同济大学学报(自然科学版);2011年06期
10 张俊洁;肖利萍;刘保卫;;Fenton试剂-石英砂工艺处理铁锰矿井废水[J];水资源与水工程学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 栾世涛;孙光武;;超滤技术与反洗水回收[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
2 蒋福春;孙洪伟;乔铁军;陈健;;O_3-BAC工艺优化运行方案及影响因素的显著性分析[A];2007水业高级技术论坛论文集[C];2007年
3 李开伟;马前;陆俊宇;李伟英;蒋福春;;强化混凝/PAC吸附/超滤(UF)工艺去除砂滤池反洗水天然有机物(DOM)研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
4 刘金祥;;石油化工污水厂污泥处理[A];2002热烈庆祝全国化工给排水设计技术中心站成立四十周年技术交流会论文集[C];2002年
5 张道斌;吴成思;张晖;杜予民;;分步沉淀-氯氧化法处理高浓度含氰废水[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
6 王晓晨;朱安娜;王大玮;李颖;安艳;;采用混凝沉淀工艺处理某特种废水的实验研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
7 张建华;刘芳;张春洋;张道斌;张晖;;US/Fe~0/H_2O_2法对橙黄Ⅱ脱色的研究[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
8 袁哲;陈卫;陶辉;陈亮;;高通量下超滤膜水厂应急除藻试验研究[A];2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C];2010年
9 张兰芳;华伟;;降低硫酸铝投加量对高藻水处理过程pH及浊度的影响[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
10 钱湛;孙建;铁柏清;彭娟莹;毛晓茜;;Fenton试剂耦合混凝处理络合铜镍废水的研究[A];中国精细化工协会第一届水处理化学品行业年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 潘是德;打造绿色品牌[N];中国有色金属报;2005年
2 张福景 (作者单位:郓城县自来水公司);浅谈水厂加氯[N];菏泽日报;2007年
3 记者 张文章;永安水源水成了垃圾水[N];中国消费者报;2000年
4 ;地震灾区饮用水安全保障应急技术方案(暂行)[N];中国环境报;2008年
5 齐海峰 李静华;新招数实现高标准治污[N];中国石化报;2011年
6 记者 李宏乾;水处理技术终于实现“绿化”化[N];中国化工报;2005年
7 汪汀;“新难点”引发新技术[N];中国建设报;2007年
8 陈黎黎;问渠那得清如许 三措并举治污水[N];中国石化报;2009年
9 记者 夏泽平 吴侠;抓环保求生存 以治理促发展[N];安徽经济报;2007年
10 王琴;腈纶废水处理的问题与对策[N];中国纺织报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田宝义;超滤膜处理滦河水工艺研究[D];西安建筑科技大学;2010年
2 张玲玲;混凝-微滤工艺制备饮用水的试验研究[D];天津大学;2009年
3 李荣光;饮用水应急处理技术集成研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 潘留明;TiO_2纳米管光催化臭氧氧化技术研究及其应用[D];天津大学;2010年
5 王嵘;臭氧破解污泥的溶出机制及同步臭氧氧化对污泥减量效能的影响研究[D];南昌大学;2008年
6 刘娇;有机污染型河口潮滩的修复技术研究[D];中国海洋大学;2011年
7 康家玉;制浆造纸废水生物处理过程建模与控制[D];陕西科技大学;2011年
8 丁春生;饮用水中三氯硝基甲烷的形成过程与控制技术研究[D];昆明理工大学;2012年
9 吴云;澄清池膜过滤用于饮用水处理的工艺研究[D];天津大学;2009年
10 王楠;铁锰氧化物对砷的吸附和氧化特性研究[D];沈阳农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨洁;臭氧—活性炭工艺中臭氧投加量优化试验研究[D];华南理工大学;2012年
2 任媛媛;臭氧—活性炭饮用水深度处理工艺的优化研究[D];华南理工大学;2011年
3 梁苑斐;微污染原水净化处理研究[D];暨南大学;2010年
4 周斌;一体化净水装置饮用水处理的试验研究[D];重庆大学;2010年
5 孙鹏飞;羟基镁铝复合物形成的影响因子及优化研究[D];长安大学;2010年
6 汪燕;饮用水处理中超滤膜污染及清洗方法的中试研究[D];北京建筑工程学院;2010年
7 成少兵;稠油污水除硅技术的研究与应用[D];东北石油大学;2012年
8 秦丽华;螺旋斜板沉淀处理嘉陵江原水的研究[D];重庆大学;2010年
9 刘国伟;供水厂改扩建过程水质污染应急技术优选研究[D];长沙理工大学;2012年
10 潘章斌;城市供水突发污染应急处理技术研究[D];山东建筑大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026