微涡旋絮凝—逆流气浮—纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的研究

论文摘要

水体中腐殖酸作为影响水质安全稳定性的重要的有机物,目前已成为国内外关注的焦点。本论文研究了分别以聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铁（PFC）为絮凝剂时微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的工艺特征和效果,研究了微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的工艺动态运行特征。主要试验结果如下: 1.以聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铁（PFC）为絮凝剂微涡旋絮凝-逆流气浮工艺去除水中腐殖酸时,在最佳投药量下,出水水质都符合纳滤系统预处理单元的要求,而且该工艺需要絮凝剂的量较低。该预处理系统与纳滤系统组合的集成工艺可以使水中的腐殖酸有机物浓度大大降低,含Q5633型纳滤膜的流程比含M-N1812A型纳滤膜的流程效果好。以聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂时前者出水的TOC值由1.213～1.780mgL-1下降到0.243～0.473mg L-1,CODMn值由1.13～1.20mg L-1下降到0.57～0.77mg L-1,UV254nm值由0.017～0.013下降到0～0.0033;后者出水的TOC值却只下降到1.0mg L-1左右,CODMn值下降到0.82-0.92mg L-1,UV254nm值下降到0.008～0.012。以聚合氯化铁（PFC）为絮凝剂时前者出水的UV254nm值由0.003～0.033降到0,TOC值由1.190-1.411 mg L-1降到0.418～0.554mg L-1,CODMn值由1.14～1.49 mg L-1降到0.60～0.69mg L-1;而后者出水的UV254nm值却只降到0～0.011,TOC值降到0.932～1.0mg L-1,CODMn值降到0.95～1.2mg L-1。含Q5633型纳滤膜的流程有95%以上的脱盐率,而含M-N1812A型纳滤膜的流程脱盐率则很低。因此从制取饮用水的目的来看,流程4是最优的选择;而以从最大量的去除有机物为目的来看,流程3则是最优选择。另外,尽管保安过滤/活性炭预处理有利于纳滤膜出水水质的提高,但活性炭柱与纳滤膜能去除的有机物种类是有些重合。水中颗粒物粒度分布表明,以聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂时絮凝后和气浮出水中颗粒物粒度分布的中位直径(d50)分别为10～14μm和8～13μm;以聚合氯化铁（PFC）为絮凝剂时絮凝后和气浮出水中颗粒物粒度分布的中位直径(d50)分别为21μm和16μm。经过保安过滤器或保安过滤器/活性炭柱,水样中的颗粒物的d50为0到几个μm。经过纳滤膜后,出水无颗粒物。 2.确定其运行周期为72小时,通过微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺的

论文目录

• 前言
• 1 研究目的和意义
• 2 研究进展
• 2.1 气浮技术研究进展
• 2.1.1 气浮技术的发展及现状
• 2.1.2 水中气泡的形成及特性
• 2.1.3 絮粒的形成及特性
• 2.1.4 气泡与絮粒的粘附
• 2.1.5 共聚气浮
• 2.1.6 逆流共聚气浮
• 2.2 纳滤膜分离技术的研究应用进展
• 2.2.1 纳滤膜的性能
• 2.2.2 纳滤膜的材质
• 2.2.3 纳滤膜传质过程
• 2.2.4 纳滤膜的应用
• 2.2.5 纳滤膜的污染劣化及其控制与清洗
• 2.2.6 纳滤膜的发展
• 3 本研究的主要内容
• 第一章 以聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂时集成工艺的运行效果
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验装置
• 1.2 试验试剂与水样
• 1.3 检测指标与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 PAC投加量对微涡旋絮凝—逆流气浮工艺去除腐殖酸效果的影响
• 2.2 集成工艺对水中腐殖酸的去除效果
• 2.2.1 流程1和流程2的运行效果
• 2.2.2 流程3和流程4的运行效果
• 3 讨论
• 3.1 PAC投药量对水样Zeta电位的影响
• 3.2 集成工艺运行时水中颗粒物粒度的变化
• 3.3 集成工艺的组成对水中腐殖酸的去除效果的影响
• 第二章 以聚合氯化铁（PFC）为絮凝剂时集成工艺的运行效果
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验装置
• 1.2 试验试剂与水样
• 1.3 检测指标与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 PFC投加量对微涡旋絮凝—逆流气浮工艺去除腐殖酸效果的影响
• 2.2 集成工艺对水中腐殖酸的去除效果
• 2.2.1 流程1和流程2的运行效果
• 2.2.2 流程3和流程4的运行效果
• 3 讨论
• 3.1 PFC投药量对水样Zeta电位的影响
• 3.2 集成工艺的组成对水中腐殖酸的去除效果的影响
• 第三章 集成工艺的动态运行特征
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验装置
• 1.2 试验试剂与水样
• 1.3 检测指标与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 PAC为絮凝剂时集成工艺的动态运行规律
• 2.1.1 集成工艺以流程2动态运行的效果
• 2.1.2 集成工艺以不同流程运行时的效果比较
• 2.2 PFC为絮凝剂时集成工艺以流程2动态运行的效果
• 3 讨论
• 3.1 集成工艺的组成对水中腐殖酸的去除效果的影响
• 3.2 不同絮凝剂和原水水质对该集成工艺的影响
• 第四章 结论
• 1 结论
• 2 特点与创新
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历