超滤深度处理对水质及管道腐蚀影响

论文摘要

饮用水的水质与居民用水安全有着直接的密切联系,以往人们只关注出厂水的各项水质指标,而对管网二次污染带来的水质恶化重视不足。目前我国90%以上的给水管道采用的铸铁管内壁粗糙,非常利于微生物的附着和繁殖,影响水质和管网供水的稳定性,其中藏匿的致病菌更是直接威胁饮用水安全。以超滤技术为核心的新一代净水工艺安全性强,水质可靠,得到广泛关注。其出水中几乎不含细菌和大多数微生物可利用的有机物。对于改善出水的安全性和稳定性效果良好。本实验建立中试级别实验平台,对超滤膜的日常维护方式进行摸索,确定以反冲洗60s+表面冲洗30s,清洗频率为60min一次为日常清洗方式,以表面冲洗,使用NaClO+草酸的组合为离线化学清洗的方式。研究发现超滤系统对于水中浊度、藻类、大肠杆菌有很好的去除效果,超滤出水在管道中更加稳定,而对于UV254、遗传毒性类物质的去除能力较弱。在管道腐蚀实验中发现未经超滤处理的管道出水在硫酸根下降、总铁上升、铝离子沉积、硝酸根下降、pH下降的幅度比经过超滤处理的水幅度更大,可知经过超滤处理后的水对管道腐蚀有很好的改善作用,利用分子克隆技术对两套系统的管道内壁所附着的生物膜进行细菌多样性分析,无超滤无内衬管道管壁生物膜中包括了Brevundimonas菌属（7.14%）、Hydrogenophaga菌属（59.52%）、Bosea菌属（2.38%）、Sphingopyxis菌属（14.29%）、Sediminibacterium菌属（11.90%）。无超滤有内衬管道管壁生物膜中包括了Aquabacterium菌属（15.91%）、Hydrogenophaga菌属（66.77%）、Flavobacterium菌属（4.26%）、Sphingomonas菌属（4.26%）、Sediminibacterium菌属（2.27%）。经过超滤处理的管道系统,其中不含铁细菌;而未经超滤处理的管道系统,有铁细菌生长,基因鉴定发现属于Sediminibacterium菌属。管道连接处所沉积污泥中超滤处理的管道系统,不含硫酸盐还原菌,而未经超滤处理的管道系统,发现有硫酸盐还原菌生长,基因鉴定发现为属于Desulfovibrio菌属。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 饮用水处理技术及进展
• 1.2 饮用水安全
• 1.2.1 常用饮用水处理工艺的局限性
• 1.2.2 管网对水质的二次污染对水质问题
• 1.3 膜分离技术简介
• 1.3.1 超滤膜分离技术概述
• 1.3.2 超滤技术的机理
• 1.3.3 超滤过程中浓差极化与膜污染
• 1.3.4 膜污染的控制
• 1.4 研究意义
• 1.5 课题的研究目标、内容和研究方法
• 1.5.1 研究目标和研究内容
• 1.5.2 主要研究方法
• 第二章 超滤与管网腐蚀实验装置的设计
• 2.1 实验装置与工艺流程
• 2.1.1 实验装置
• 2.1.2 工艺流程
• 2.2 超滤净水装置设计
• 2.2.1 超滤净水装置膜材料与组件
• 2.2.2 超滤装置及工艺流程
• 第三章 超滤净水装置的操作条件的确定
• 3.1 装置运行情况
• 3.1.1 进水水质参数
• 3.1.2 装置运行工况
• 3.2 清洗控制参数的确定
• 3.2.1 试验数据处理方法
• 3.2.2 在线清洗对膜通量恢复的影响
• 3.2.3 离线化学试剂清洗对膜通量恢复的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 超滤对水质的影响
• 4.1 超滤对出水及管道浊度的影响
• 4.2 超滤对UV254的影响
• 4.3 超滤系统对藻类的影响
• 4.4 超滤对出水及管道大肠杆菌的影响
• 4.5 超滤系统对遗传毒性类物质的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 超滤对管道腐蚀的影响
• 5.1 超滤对管网系统pH的影响
• 5.2 超滤对管网系统硫酸根的影响
• 5.3 超滤对管网系统硝酸根的影响
• 5.4 超滤对管网系统总铁的影响
• 5.5 超滤对管网系统铝离子的影响
• 5.6 本章小结
• 第六章 管道内壁生物多样性检测
• 6.1 管道内壁生物多样性分析
• 6.1.1 管道微生物总DNA提取结果
• 6.1.2 管道细菌 16S rDNA片段扩增结果
• 6.1.3 管道细菌 16S rDNA克隆文库的阳性克隆筛选验证结果
• 6.1.4 管道中生物多样性及系统发育学分析
• 6.2 管道内壁生物膜的富集筛选
• 6.2.1 铁细菌的富集筛选
• 6.2.2 铁细菌基因鉴定
• 6.2.3 硫酸盐还原菌的富集筛选
• 6.2.4 硫酸盐还原菌基因鉴定
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录