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混凝—微滤饮用水处理工艺的中试研究

作　者: 刘锋刚
导　师: 顾平
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: 饮用水处理微滤混凝膜污染 EFM
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着饮用水水源的持续污染和饮用水水质标准的日益严格,传统的饮用水处理工艺已经难以满足要求。膜法饮用水处理工艺出水水质好,并且占地面积小、流程简单、自动化程度高,因而受到人们的高度关注。在天津市某水厂建立了两套混凝-微滤中试系统:一套采用柱式膜,另一套采用帘式膜,处理规模分别为150和300 m3/d,目的在于提出适合天津市水源水质的膜法水处理技术,为建设以膜分离工艺为主体的水厂提供必要的基础参数和运行管理经验。混凝-微滤工艺的出水水质稳定可靠,满足《城市供水水质标准》(CJ/T 206-2005)。柱式、帘式膜工艺的平均出水浊度均为0.09 NTU,出水浊度≤0.1 NTU的部分所占比例分别为89.5%和92%,表明混凝-微滤工艺对浊度有良好的去除效果。柱式膜工艺的平均出水CODMn为2.03 mg/L,帘式膜工艺为2.25 mg/L。出水细菌总数最多时也仅为几个CFU/mL,大肠杆菌从未检出。柱式膜工艺稳定运行时每过滤30 min后,气水联合反洗80 s,膜通量为53.3 L/h·m2。在稳定运行的154 d内,共进行了5次化学清洗。原水的水质状况显著影响膜污染的速率和出水的水质。低温低浊时期的原水水质较好,混凝剂三氯化铁的投加量为6 mg/L;常温时期投加混凝剂聚合氯化铝10~20 mg/L,并增大了强化通量维护(EFM)的频率;夏季高温高藻期的原水水质较差,需要进一步采取预氯化和降低膜通量等措施来控制膜污染。帘式膜工艺采取连续曝气(气水比15:1),出水8 min停歇2 min的运行方式。膜通量为16.7 L/h·m2,混凝剂三氯化铁的投加量为3~4 mg/L。在稳定运行的134 d内,从未进行化学清洗,TMP的增长速率是柱式膜工艺的1/63。在原水水质变差时同样需要采取加大混凝剂投剂量和增加预氯化等措施来控制膜污染和提高出水水质。柱式、帘式膜工艺的电耗分别为0.20、0.42 kW·h/m3,但帘式膜工艺的药剂费低于柱式膜工艺。考虑电费和药剂费用之和,帘式膜工艺为0.247元/m3,高于柱式膜工艺低温低浊时期的0.162元/m3,低于柱式膜工艺常温期0.264元/m3。柱式膜工艺的产水率为90.9%,将反洗水回用之后可达到98.0%;帘式膜工艺的产水率可达98.8%。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-21
  1.1 饮用水处理技术  8-12
  1.2 膜技术在饮用水处理中的应用  12-14
  1.3 混凝-微滤工艺系统  14-18
  1.4 试验内容与意义  18-21
第二章混凝-柱式膜微滤工艺  21-47
  2.1 工艺概述  21-24
  2.2 高温高藻期——试运行阶段  24-30
  2.3 稳定运行阶段  30-38
  2.4 处理效果  38-44
  2.5 产水率  44-46
  2.6 本章小结  46-47
第三章柱式膜工艺的膜污染与膜清洗  47-59
  3.1 膜污染分析  47-49
  3.2 膜污染的控制  49-54
  3.3 化学清洗  54-58
  3.4 本章小结  58-59
第四章混凝-帘式膜微滤工艺  59-71
  4.1 工艺概述  59-61
  4.2 运行情况分析  61-63
  4.3 处理效果分析  63-67
  4.4 排泥周期对运行的影响  67-69
  4.5 本章小结  69-71
第五章两套工艺的比较  71-76
  5.1 出水水质  71
  5.2 运行费用  71-73
  5.3 产水能力  73-74
  5.4 运行稳定性  74
  5.5 产水率  74
  5.6 本章小结  74-76
第六章结论与建议  76-78
  6.1 结论  76-77
  6.2 建议  77-78
参考文献  78-83
发表论文和科研情况说明  83-84
致谢  84

混凝—微滤饮用水处理工艺的中试研究

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