高密度沉淀池—超滤膜组合处理低浊水试验研究

论文摘要

随着给水水源日益受到污染,传统的常规工艺已难以满足日益严格的饮用水水质标准,寻求新的饮用水处理工艺已成为给水领域最重要的研究课题。超滤膜被誉为21世纪的水处理技术,是替代传统的饮用水处理工艺的最佳选择之一。但超滤膜的截留分子量较大,去除原水中的溶解性有机物的效果较低。为了提高膜去除有机物的效果,在超滤膜前设置高密度沉淀池作为膜前预处理,减轻后续膜工艺的处理负荷。东营市饮用水水源典型特点为浊度低,本论文以东营市饮用水水源黄河口水作为试验用水,研究混凝剂聚合氯化铝(PAC)投药量,阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)投加量及投加位置,污泥回流比和粉末活性炭回流投加等些参数对高密度沉淀池处理试验水的影响。对于配制的试验用水进行粉末活性炭吸附试验,研究发现,活性炭对有机物吸附较快,30分钟左右便达到吸附平衡。进一步通过正交试验L9(34)分析了PAC投药量、PAM投药量及投加位置、污泥回流比这四个因素对有机物去除效果的影响大小。试验表明,四因素对有机物去除效果影响由大到小依次为: PAC投加量→PAM的投加量→回流污泥百分比→PAM的投加位置;最佳试验条件为: PAC投加25mg/L,PAM的投加0.10mg/L,回流污泥60%,PAM同时投加于第1个和第3个反应器内,投加量各为0.05mg/L。在此试验参数下CODMn去除率达到60%左右。在上述试验基础上再投加KMnO4(0.4mg/L)后,对有机物的去处率还会提高3%左右。进行中试试验,高密度沉淀池和超滤膜的组合工艺在PAC投加20mg/L, PAM投加0.15mg/L,且PAM投加在反应池末端的工况下,和直接采用超滤膜处理试验水相比表明,有机物去除率由原来(直接超滤)的35%提高到50%。在原水藻类含量较高期间,通过高密度沉淀池和超滤膜的组合工艺对藻类去除效果好于水厂传统工艺对藻类的去除效果。并发现,高密度沉淀池耦合超滤工艺在减轻膜污染方面有很大作用,提高膜除藻率的稳定性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 饮用水常规处理技术
• 1.1.1 常规水处理工艺的不足
• 1.2 膜分离技术在饮用水处理中的应用
• 1.2.1 膜与膜分离技术
• 1.2.2 超滤工艺在饮用水处理中应用的研究进展
• 1.2.3 膜技术应用于饮用水处理存在的问题
• 1.3 高密度沉淀池简介
• 1.3.1 高密度沉淀池原理
• 1.3.2 高密度沉淀池结构
• 1.3.3 高密度沉淀池实施条件
• 1.3.4 高密度沉淀池国内应用实例
• 1.4 课题研究目的、意义和内容
• 1.4.1 课题研究目的
• 1.4.2 课题研究意义
• 1.4.3 课题研究内容
• 第2章 粉末活性炭的吸附效果实验
• 2.1 实验目的
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验方法和数据分析
• 2.3.1 试验方法
• 2.3.2 试验数据分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 高密度沉淀池工艺运行参数优化研究
• 3.1 低浊水难处理的原因
• 3.2 污泥回流工艺改善低浊水处理效果的提出
• 3.3 实验目的
• 3.4 实验装置及工艺运行参数
• 3.5 分析仪器及分析方法
• 3.6 原水水质
• 3.7 正交试验
• 3.7.1 正交实验设计原理
• 3.7.2 正交设计
• 3.7.3 正交实验结果及分析
• 3.7.4 实验验证
• 3.8 本章小结
• 第4章 处理低浊水的小试试验
• 4.1 实验步骤
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 污泥回流对原水浊度和有机物去除效果的影响
• 4.2.2 高锰酸钾投加量中对原水有机物去除效果的影响
• 4.2.3 不同组合工艺对低浊水处理效果的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 中试实验
• 5.1 水源简介
• 5.2 分析仪器和分析方法
• 5.3 中试实验装置
• 5.3.1 中试实验工艺流程
• 5.4 实验设备参数
• 5.4.1 高密度度沉淀池参数
• 5.4.2 膜装置主要性能参数
• 5.5 原水水质和投药情况
• 5.6 聚合氯化铝（PAC）投加量对处理效果影响
• 5.7 聚丙烯酰胺（PAM）投加量对处理效果的影响
• 5.8 聚丙烯酰胺（PAM）投加位置对处理效果的影响
• 5.9 对比组合工艺与直接超滤对浊度和CODMn的去除效果
• 5.10 组合工艺与水厂传统工艺处理效果对比试验
• 5.10.1 对浊度去除效果
• 5.10.2 对有机物的去除效果
• 5.10.3 对藻类去除效果的影响
• 5.11 组合工艺与直接超滤对膜污染影响的对比
• 5.11.1 直接超膜时膜污染状况研究
• 5.11.2 组合工艺对膜污染影响
• 5.11.3 本章小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢