陶瓷膜对颗粒污染物去除的工艺特性研究

论文摘要

本论文以东莞东江水为研究对象，采用陶瓷膜过滤工艺，实验了不同工况下，陶瓷膜对污染物质的去除，并考查了陶瓷膜通量下降的影响因素。采用颗粒计数仪对膜滤后出水颗粒情况进行表征，并研究了出水颗粒数的影响因素。以藻细胞含量和叶绿素a为指标，研究了陶瓷膜过滤工艺对藻类去除效果。对陶瓷膜过滤工艺对重金属的去除效果进行了初步研究。研究结果表明，原水浊度10NTU-1000NTU，陶瓷膜过滤对浊度的去除率均接近100%，出水浊度基本低于0.12NTU。对于不同浊度原水，出水浊度无明显差异。颗粒计数仪能比较精确地表征出水中2-25μm颗粒情况。陶瓷膜过滤对水中CODMn、UV254、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等溶解性污染物去除效果不明显。原水浊度对陶瓷膜通量有明显影响。在10NTU-1000NTU范围,原水浊度越高，陶瓷膜通量随过滤时间下降越快。初始通量为708L m-2h-1，过滤25分钟后，10NTU原水通量下降至685L m-2h-1，1000NTU原水通量下降至305L m-2h-1。陶瓷膜过滤工艺能对藻类实现完全去除。以藻细胞计算，去除率达到100%，但以叶绿素a计算时，平均去除率约为96%。陶瓷膜过滤对胞外叶绿素a没有去除效果。藻类含量会显著影响膜通量，通量下降速度与膜前水藻类浓度呈正相关。陶瓷膜过滤工艺能稳定去除水中的铅。对铅的去除率达到80％-90％。对镍、铬、铊没有明显去除效果。过滤仅含铅水样时，陶瓷膜对铅的去除率，高于过滤含混合金属的水样。陶瓷膜过滤能高效去除水中的颗粒污染物，包括浊度颗粒和藻细胞。经陶瓷膜过滤后出水颗粒物含量少，对以膜为主的水厂工艺升级改造具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 常规处理技术及其局限性
• 1.3 水处理技术改善
• 1.3.1 强化常规
• 1.3.2 预处理技术
• 1.3.3 深度处理技术
• 1.4 膜处理技术
• 1.4.1 膜及其特性
• 1.4.2 膜材料
• 1.4.3 膜组件
• 1.4.4 膜污染
• 1.5 无机膜技术及其在水处理中的应用
• 1.5.1 无机膜处理技术
• 1.5.2 无机膜分离技术在水处理中的应用
• 1.6 研究目的及意义
• 1.7 研究内容
• 第2章 研究方法
• 2.1 实验工艺
• 2.2 水质指标及其检测方法
• 2.3 水源和实验用水
• 2.4 颗粒数的测量
• 2.5 藻类及叶绿素 a 的测量
• 第3章 陶瓷膜过滤对常规指标及通量变化的影响
• 3.1 陶瓷膜过滤对污染物质的去除研究
• 3.1.1 陶瓷膜过滤对常规指标的去除研究
• 3.1.2 陶瓷膜过滤对重金属去除效果的研究
• 3.2 膜通量的影响因素
• 3.2.1 陶瓷膜的纯水通量
• 3.2.2 膜前压力的影响
• 3.2.3 过滤时间及反冲洗的影响
• 3.2.4 反冲洗最优参数的确定
• 3.2.5 化学清洗条件的确定
• 3.3 本章小结
• 第4章 陶瓷膜去除水中浊度颗粒的工艺研究
• 4.1 浊度对膜通量的影响
• 4.2 陶瓷膜过滤出水浊度的变化
• 4.3 颗粒计数仪本底值的测量及原水颗粒数分布特征
• 4.4 陶瓷膜过滤后出水颗粒数分布特征
• 4.5 膜前压力对滤后水颗粒数的影响
• 4.6 陶瓷膜孔径对滤后水颗粒数的影响
• 4.7 本章小结
• 第5章 陶瓷膜去除水中藻类的工艺研究
• 5.1 实验原水分析
• 5.2 陶瓷膜对藻类的去除
• 5.3 陶瓷膜对胞内外叶绿素 a 过滤效果及去除率校正
• 5.3.1 陶瓷膜过滤对叶绿素 a 的去除效果
• 5.3.2 陶瓷膜过滤对胞内外叶绿素 a 的去除率校正
• 5.4 藻细胞对陶瓷膜通量的影响及预氯化作用
• 5.5 膜过滤对含藻水常规指标的去除
• 5.5.1 除藻过程中陶瓷膜对浊度的去除
• 5.5.2 藻含量对出水颗粒数的影响
• 5.5.3 陶瓷膜过滤对物化指标的影响
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果