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超滤技术在处理污染河网水中的应用研究

作　者: 樊战锋
导　师: 刘宏远
学　校: 浙江工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 超滤二次污染颗粒数膜污染
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

超滤技术可有效截留水中大部分胶体、大分子化合物和细菌等物质,具有能耗低,无相变化,操作简单的优点,在水处理领域已得到广泛的应用。本试验主要进行了超滤技术在污染河网水中应用研究。耦合生化-超滤动态小试表明生物处理技术和超滤技术组合工艺能较好的应对嘉兴地区微污染水源,能有效的去除浊度、色度、氨氮、铁、锰和有机物,温度较低时也能保证出水达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006),同时通过正交试验探究了不同试验条件下耦合生化-超滤动态小试的最优工况及经济工况。对以超滤为核心的中试(原水-生物预处理-混凝沉淀-臭氧接触氧-生物活性炭-超滤中试)试验进行了处理效果和优化运行试验。并对四个方面的问题进行了探讨：1)超滤系统稳定运行时处理效果,同时探究了浸没式超滤中试系统的二次污染问题。研究结果表明,以超滤为核心的中试系统出水水质稳定达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006)；超滤系统受到外界干扰,会引起二次污染,并从空气中的细菌、超滤膜结构、生物稳定性、产水箱四个方面分析原因,提出了相应的对策来防止二次污染的产生2)浸没式和内压式超滤膜过膜前后颗粒数的相关性问题。研究结果表明,浸没式和内压式超滤膜进水和出水相同粒径范围的颗粒物数目在变化趋势上存在一致性,而且内压式和浸没式超滤膜显现同样的变化规律,本研究从超滤膜孔径分布和空气颗粒物污染水样两方面分析了可能的原因。3)浸没式和内压式超滤系统中高浓度颗粒数检测方法问题。在进水颗粒数浓度为25000个/ml极端条件时,试验采用不同稀释倍数稀释水样,复核和验证了仪器测试结果的准确性。试验结果表明相同粒径分布范围的颗粒数与稀释法基本一致,只有在粒径分布范围在2-3μm时,会产生一定误差。本研究分析和研究了可能产生误差的原因。4)浸没式超滤中试系统不同操作条件下最优工况问题。结果显示,运行周期、曝气时间及方式、反冲洗等操作条件对膜污染影响较大,因此选择合理的运行时间和曝气、反冲洗方式是超滤膜的稳定运行的重要因素。本试验通过分析操作方式对能耗、产水效率和避免二次污染影响等因素,优化得出适合于试验条件的运行方式为：运行时间5分钟,停止1分钟,连续曝气。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第1章绪论  12-20
  1.1 饮用水处理工艺  12-13
  1.2 膜分离技术在饮用水处理中的应用  13-14
  1.3 超滤技术在饮用水处理中的应用  14-18
    1.3.1 超滤技术的工作机理  14
    1.3.2 给水处理中超滤技术的应用  14-17
    1.3.3 超滤技术的存在问题及组合工艺  17-18
  1.4 课题的目的和意义  18-19
  1.5 课题研究内容  19
  1.6 创新点  19
  1.7 课题来源  19-20
第2章超滤试验装置及方法  20-27
  2.1 超滤小试试验装置  20-22
    2.1.1 复合生物填料  20
    2.1.2 耦合生化-超滤动态小试  20-22
  2.2 超滤中试试验装置  22-25
    2.2.1 超滤中试试验用膜  22-23
    2.2.2 超滤中试试验  23-25
  2.3 试验阶段水量及水质  25-26
  2.4 主要分析项目和检测方法  26-27
    2.4.1 分析检测项目  26
    2.4.2 水质分析方法  26-27
第3章耦合生化-超滤小试试验  27-37
  3.1 耦合生化-超滤小试试验原理  27-28
  3.2 小试试验目的与方法  28-30
    3.2.1 试验目的  28
    3.2.2 正交试验  28-30
  3.3 耦合生化-超滤动态小试系统对微污染源水的处理效果  30-36
    3.3.1 对高锰酸盐指数的去除  30-31
    3.3.2 对氨氮的去除  31-32
    3.3.3 对亚硝酸盐氮的去除  32-33
    3.3.4 对铁、锰去除  33-34
    3.3.5 对UV_(254)的去除  34-35
    3.3.6 对浊度的去除  35-36
  3.4 小结  36-37
第4章以超滤为核心的组合工艺处理效果以及二次污染问题研究  37-45
  4.1 以超滤为核心的组合工艺处理效果  37-38
  4.2 浸没式超滤膜的二次污染问题  38-43
    4.2.1 空气中细菌导致二次污染  39-40
    4.2.2 超滤膜本身结构引起的二次污染  40-41
    4.2.3 生物不稳定引起的二次污染  41-42
    4.2.4 产水箱设计不合理导致二次污染  42-43
  4.3 解决措施  43
  4.4 小结  43-45
第5章超滤系统过膜前后颗粒数相关性以及高浓度颗粒数检测问题研究  45-54
  5.1 浊度与颗粒数在超滤系统中研究意义  45-46
    5.1.1 浊度仪和颗粒计数仪的区别  45
    5.1.2 颗粒计数仪  45-46
    5.1.3 颗粒计数仪在水处理中的应用  46
  5.2 结果与讨论  46-52
    5.2.1 膜前膜后颗粒数相关研究  46-47
    5.2.2 高浓度颗粒数检测问题研究  47-51
    5.2.3 稀释误差原因分析  51-52
  5.3 小结  52-54
第6章操作条件对超滤膜运行稳定性能的影响  54-61
  6.1 超滤膜污染机理及控制  54-55
    6.1.1 膜污染机理  54
    6.1.2 膜污染控制  54-55
  6.2 试验结果与讨论  55-60
  6.3 小结  60-61
第7章结论和建议  61-63
  7.1 结论  61-62
  7.2 建议  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
攻读学位期间发表的学术论文  68

超滤技术在处理污染河网水中的应用研究

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