城市污水深度处理中原水性状对超滤膜透水特性的影响研究

【摘要】：本课题,以西安市北石桥污水净化中心的二沉池出水为超滤对象,研究了二级出水有机物分子量分布和疏水性特征及其对超滤过程膜透水通量的影响,进行了静态超滤试验,采用不同的预处理,混凝、活性炭吸附,臭氧氧化等方法,对原水进行预处理,探讨不同预处理方法对原水分子量分布的改变。采用相关膜结构模型,探讨不同预处理方法对膜孔径和膜孔密度变化的影响。研究结论如下: (1) 城市污水厂二级出水中溶解态有机物主要集中在小于2k Dalton分子量区间上;随季节变化,总体上来讲,有机物仍集中在小于2k Dalton的小分子量区间,但随温度升高小于2k Dalton的有机物比例有所减少,而4k Dalton～2k Dalton分子量区间有机物有所增多。 (2) 二级出水中亲水性有机物和疏水性有机物的UV_(254),分别占总UV_(254)的56.97%和43.03%,比例相当,分子量分布也相似,表明亲水性和疏水性有机物分子量分布对膜污染的影响没有本质上的不同。 (3) 试验表明二级出水中亲水性有机物引起膜通量下降最大,疏水性有机物引起膜通量下降最小;亲水性有机物造成的较大的膜通量下降是由表面附着引起的,而疏水性有机物造成的膜通量下降主要是有机物分子膜孔内吸附、堵塞引起的。 (4) 不同分子量分布对透水通量的影响研究,尽管两种水TOC相同,但低分子量原水的透水通量明显比高分子量的原水透水通量大,表明高分子量有机物是引起膜污染的重要原因。分子量分布对膜透水通量影响较大,因而应对原水进行不同的预处理,改变其分子量分布,可提高透水通量,延长膜的使用寿命。 (5) 混凝易去除大分子量有机物、PAC吸附易去除小分子量有机物和臭氧-PAC联用预处理对大分子和小分子都有较大程度的去除。 【关键词】：二级出水 超滤 深度处理 分子量分布 预处理 通量下降
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703
【目录】：

• 1 绪论9-29
• 1.1 膜的基本概念及特点9-10
• 1.2 膜分离技术在污水回用中的应用10-11
• 1.3 超滤膜技术概述11-20
• 1.3.1 超滤技术原理11-13
• 1.3.2 超滤膜分离技术基础研究进展13-18
• 1.3.3 超滤膜分离技术研究存在的问题18-20
• 1.4 影响膜污染的因素20-24
• 1.5 城市污水厂二级处理水中有机物概述24-29
• 1.5.1 二级出水有机物24-25
• 1.5.2 溶解态微生物产物25-26
• 1.5.3 原水有机物的表征26-29
• 2 课题研究目的、意义及内容29-31
• 2.1 课题研究目的及意义29-30
• 2.2 课题研究内容30
• 2.3 课题来源30-31
• 3 试验材料及方法31-39
• 3.1 试验原水的收集与准备31
• 3.2 试验装置31-32
• 3.3 试验方法32-37
• 3.3.1 水中有机物分子量分布测定方法32-34
• 3.3.2 原水有机物疏水性的测定34
• 3.3.3 膜通量测定方法34-36
• 3.3.4 不同预处理的方法36-37
• 3.4 分析方法及测试仪器37-39
• 4 试验结果与分析39-58
• 4.1 北石桥二级出水有机物分子量分布39-41
• 4.1.1 二级出水有机物分子量分布39-40
• 4.1.2 随季节变化二级出水有机物分子量分布40-41
• 4.2 二级出水溶解态有机物疏水性对膜过滤的影响41-44
• 4.2.1 二级出水疏水性、亲水性溶解态有机物分子量分布41-42
• 4.2.2 溶解态有机物疏水性、亲水性对超滤膜通量的影响42-44
• 4.2.3 水力冲洗对膜通量的恢复44
• 4.3 不同预处理对分子量分布影响44-50
• 4.3.1 混凝预处理对分子量分布的影响45-47
• 4.3.2 PAC吸附对分子量分布的影响47-48
• 4.3.3 臭氧-PAC处理对分子量分布的影响48-50
• 4.4 不同分子量分布原水对膜通量的影响50-51
• 4.4.1 试验方法50
• 4.4.2 分子量分布对透水通量的影响50-51
• 4.5 用膜结构参数模型评价溶解性有机物对膜污染的影响研究51-58
• 4.5.1 膜结构模型及其应用条件51-52
• 4.5.2 电镜分析结果52-53
• 4.4.3 不同分子量分布原水对膜透水通量的影响53
• 4.4.4 α_1和α_2的确定及膜污染的评价53-58
• 5 结论与建议58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 建议59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64

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