超滤膜法微污染原水处理技术研究

论文摘要

随着社会的发展和居民生活水平的提高,人们对饮用水水质提出了更高的要求,国家制定并实施了新的更加严格的生活饮用水水质标准。与此同时,我国饮用水水源微污染化日趋严重,传统水处理工艺已难以满足当前饮用水水质安全的要求。超滤膜新型饮用水处理技术具有良好的出水水质安全性,因而成为当前给水处理领域研究的重点之一。本课题采用浸没式平板超滤膜进行了超滤直接处理微污染原水、粉末活性炭—超滤处理微污染原水和微絮凝—超滤处理微污染原水的试验研究,主要研究结论为:①直接超滤处理微污染原水对浊度的去除率大于99.0%,出水浊度低于0.1NTU,完全可以满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的限值要求;CODMn的去除率为25.8%～46.9%,在试验用原水水质条件下,出水CODMn小于2.5 mg/L;UV254平均去除率为13.3%;超滤膜跨膜压差的上升和过滤时间有着较好的线性关系;辅助空气表面冲洗可以明显降低跨膜压差总体增长速率,膜清洗效果明显改善。②当PAC浓度为80 mg/L时,PAC/UF工艺对CODMn和UV254去除率分别可达64.5%和61.8%;向超滤系统中投加活性炭不仅不会对超滤膜形成染,而且有助于减缓了超滤膜污染,跨膜压差增长速率与PAC浓度成反比。③微絮凝—超滤可以有效提高超滤对微污染原水中有机物的去除效果并减缓超滤膜污染;当混凝剂投加量为10 mg/L时,CODMn和UV254的去除率分别为53.4%和36.3%;采用聚合氯化铝为混凝剂对有机物的去除效果优于三氯化铁;投加PAM可以减缓膜污染,投加量为0.06 mg/L时的膜污染最轻。

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第1章绪论

1.1 目前我国饮用水水质安全问题

1.1.1 我国水源水质现状

1.1.2 饮用水水质标准与发展

1.1.3 水处理消毒副产物及病原微生物问题

1.1.4 突发性水污染事件

1.2 微污染原水净水技术概述

1.2.1 强化常规处理工艺

1.2.2 预处理工艺

1.2.3 深度处理工艺

1.3 超滤的基本概念和技术特性

1.3.1 超滤膜的分离机理

1.3.2 膜污染机理与防治

1.4 超滤在饮用水处理中的研究进展

1.4.1 超滤对水中污染物的去除

1.4.2 膜前预处理工艺

1.4.3 超滤膜污染及其防治研究

第2章试验目的及试验方法

2.1 课题来源

2.2 课题研究背景、目的及意义

2.3 课题研究内容

2.4 主要测试指标及测定方法

2.4.1 主要测试指标的选择

2.4.2 测试指标的测定方法

2.5 主要试验仪器

2.6 试验装置

2.6.1 试验装置流程

2.6.2 试验用膜组件

2.6.3 其它设备

第3章平板超滤膜直接处理微污染原水试验研究

3.1 试验条件

3.1.1 原水水质条件

3.1.2 系统运行方式

3.2 直接超滤污染物去除效能研究

3.2.1 浊度的去除效果及分析

Mn的去除效果及分析'>3.2.2 COD_Mn的去除效果及分析

254的去除效果及分析'>3.2.3 UV₂₅₄的去除效果及分析

3.2.4 电导率、硬度的去除效果及分析

3.2.5 pH的变化及分析

3.3 膜污染形成与膜清洗试验结果及分析

3.3.1 反冲洗强度影响试验结果与分析

3.3.2 反冲洗历时影响试验结果与分析

3.3.3 空气表面冲洗影响试验结果与分析

3.3.4 反冲洗频率影响试验结果与分析

3.4 本章小结

第4章活性炭-超滤法处理微污染原水试验研究

4.1 试验条件

4.1.1 粉末活性炭投加方式

4.1.2 系统运行方式

4.2 试验内容及结果分析

4.2.1 有机物去除效果试验

4.2.2 活性炭与超滤膜协同作用机制研究

4.2.3 粉末活性炭浓度对有机物去除效果的影响

4.2.4 处理流量负荷对有机物去除效果的影响

4.2.5 活性炭-超滤系统有效运行时间研究

4.2.6 活性炭投加对膜污染的影响

4.3 本章小结

第5章微絮凝-超滤法处理微污染原水试验研究

5.1 试验条件

5.1.1 混凝剂投加方式

5.1.2 系统运行方式

5.2 试验内容及结果分析

5.2.1 混凝剂优选试验研究

5.2.2 混凝剂投加量对有机物去除效果的影响

5.2.3 微絮凝与超滤膜协同作用机制研究

5.2.4 混凝剂投加量对膜污染的影响

5.2.5 助凝剂强化微絮凝-超滤工艺研究

5.3 本章小结

第6章结论及建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢

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