辐射流过滤—超滤组合工艺处理微污染水源水的研究

论文摘要

随着水源水污染的日益恶化，水厂传统的水处理工艺已经不堪重负。保证水厂出水水质稳定、安全、可靠，结合适当的方法改造水厂，确保人民用水安全已然成为急需解决的问题及水处理行业研究的热点。面对当下情势，本文结合渗流、大口井、生物滤池等预处理设施的特性和优点进行了辐射流过滤器的设计和研究。试验证明，选用方格筛网比席型筛网，更有利于辐射流过滤器反洗后的流量恢复。采取气水联合反冲洗，能更为有效的使在过滤过程中粘附在筛网外层的污染物质在气流扰动下得到去除，滤料的反洗排污情况也比采用单独水反冲洗要好。试验开始初期对辐射流过滤器进行了自然挂膜，17天后装置对氨氮和CODMn的去除率分别达到了43.0%和49.6%并趋于稳定。挂膜时间相对较短，主要原因是在挂膜前期对滤料进行了初步的驯化。并对影响挂膜的因素温度、水力停留时间、原水水质等进行了分析，认为辐射流过滤器稳定后的去除效果不太高的原因主要是滤层薄、水力停留时间短。通过分析0.6m/h，0.9m/h，1.3m/h三个不同的初始滤速对辐射流过滤器净水效果、周期内产水量、反冲洗时间，滤层水头损失等性能的影响，结合BFI公式（辐射流过滤器性能评价函数）确定了辐射流过滤器的最佳初始滤速为0.9m/h。结合集贤宾馆后侧山塘水进行混凝烧杯试验确定最佳的混凝剂投加量为4mg/L聚合氯化铝。根据已确定的辐射流过滤器运行参数，针对常温常浊度、低温低浊度、及常温高浊度三种不同的水质，进行装置的连续运行，分析了三种水质下微絮凝直接辐射流过滤和辐射流过滤的净水效果，总结了温度对辐射流过滤器净水效果的影响说明温度越高各个指标的处理效果越高。另外进水浊度对过滤器浊度去除量有一定的影响且两者存在的线性关系。不论是采用微絮凝直接辐射流过滤还是不加药辐射流过滤对浊度、CODMn、氨氮、UV254、藻类的去除效果都较好，表明辐射流过滤器在水厂改造中既可作为整体工艺的前预处理工艺也可放置于沉淀池中减轻后续工艺的负担的论断具有一定的可行性。最后结合超滤，进行（微絮凝）辐射流过滤-超滤组合工艺对微污染水源水进行处理，两组组合工艺的净水效果都较为理想，其中前端加设微絮凝的出水水质指标值更低、更为稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 我国水源水的污染现状
• 1.1.2 饮用水水质标准的发展
• 1.1.3 常规处理工艺面临的主要问题
• 1.2 微污染水源水预处理技术
• 1.2.1 加药预处理
• 1.2.2 生物预处理
• 1.2.3 其他预处理
• 1.3 超滤膜技术在饮用水处理中的运用
• 1.3.1 超滤技术概述
• 1.3.2 超滤膜技术在饮用水处理中的运用
• 1.3.3 超滤膜在微污染水源水处理中的运用
• 1.4 研究内容及研究意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 第二章 试验方法与试验装置
• 2.1 原水水质概况
• 2.2 试验装置
• 2.2.1 辐射流过滤装置及说明
• 2.2.2 超滤膜组件
• 2.3 中试工艺流程
• 2.4 试验主要检测项目和检测方法
• 2.4.1 标准曲线的建立
• 第3章 辐射流过滤器的净水特性研究
• 3.1 辐射流过滤器挂膜试验研究
• 3.1.1 挂膜试验启动
• 3.1.2 辐射流过滤器挂膜的主要影响因素
• 3.2 辐射流过滤器去除污染物的机理
• 3.3 过滤速度对辐射流过滤器的性能影响
• 3.3.1 滤速对净水效果的影响
• 3.3.2 有效周期内不同初始滤速下的速度变化
• 3.3.3 对反冲洗效果的影响
• 3.3.4 最佳滤速的确定
• 3.4 本章小结
• 第4章 辐射流过滤器的净水效果分析
• 4.1 混凝烧杯试验
• 4.1.1 混凝剂的选择
• 4.1.2 混凝剂投加量确定
• 4.2 辐射流过滤器净水效果分析
• 4.2.1 对常温常浊度水的净水效果分析
• 4.2.2 对常温高浊度水的净水效果分析
• 4.2.3 对低温低浊度水的净水效果分析
• 4.3 辐射流过滤器净水效果的影响因素分析
• 4.3.1 温度变化对净水效果的影响
• 4.3.2 原水浊度对去除浊度效果的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 辐射流过滤-超滤组合工艺对污染物的去除效果研究
• 5.1 超滤膜运行的机理及操作方式
• 5.2 超滤过程的浓差极化和膜污染
• 5.2.1 浓差极化
• 5.2.2 膜污染
• 5.2 超滤膜通量的影响因素
• 5.2.1 流速
• 5.2.2 温度
• 5.2.3 操作压力及压力降
• 5.3 组合工艺的净水效果
• 5.3.1 对浊度的去除效果分析
• 5.3.2 对 CODMn去除效果分析
• 5.3.3 对氨氮的去除效果分析
• 5.3.4 对 UV254去除效果分析
• 2^--N 的去除效果分析'>5.3.5 对 NO₂^--N 的去除效果分析
• 5.4 本章小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 致谢