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粉末活性炭—超滤工艺处理微污染地表水试验研究

作　者: 黄福昌
导　师: 詹健
学　校: 南昌大学
专　业: 市政工程
关键词: PAC-UF系统 操作条件 膜的过滤性能 正交试验 膜通量模型
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


近年来,在对赣江流域的调查中发现部分水源已经污染,一些河段水质达不到饮用水取水水源水质标准。针对这种现状,本文通过高岭土、腐殖酸和氯化铵模拟南昌某饮用水水源,将粉末活性炭（PAC）的吸附与超滤（UF）膜的截留作用组合的工艺对其处理,并对PAC-UF系统的影响因素、运行效果和膜污染进行了深入的研究。主要结论如下:（1）考察PAC的投加量、操作压力、反冲洗频率和反冲洗时间对PAC-UF系统出水水质和膜过滤性能的影响。试验结果表明:PAC投加量对出水浊度影响不大,随着PAC投加量的增加,UV254和氨氮的去除率相应提高,膜污染会得到缓解;减小操作压力,膜通量相应下降,膜污染程度降低;反冲洗频率越小,反冲洗前的膜通量将会越来越低;反冲洗时间越长,膜通量恢复程度越好。（2）通过设计正交试验,考察了PAC-UF系统最佳运行工况。评价结果表明:粉末活性炭投加量200mg/L,操作压力0.16Mpa,反冲洗频率1/30min-1,反冲洗时间1min时为最优工况。（3）在最优工况下运行PAC-UF系统,考察系统的运行效果和膜的过滤特性。试验结果表明:即使原水的浊度变化很大（25NTU～100NTU）,系统对浊度的去除效果稳定,出水浊度均低于0.4NTU;原水的UV254增加,系统出水的UV254相应增加,对UV254的去除率却提高;对氨氮有较好的去除效果,氨氮的浓度为0.7～1.3mg/L时,平均去除率均可达50%以上,平均出水氨氮浓度均在0.55mg/L以下。（4）根据膜清洗的特性,建立膜通量关于多因素的数学模型,模型可预测系统运行一段时间后的膜通量和产水量,达到一定产水量所需时间以及何时进行化学冲洗,从而可以指导膜水厂生产实践以及以后大规模生产自动化的控制。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-26
  1.1 微污染水源概况  8-11
  1.2 微污染水源处理技术研究动态  11-19
    1.2.1 强化常规处理  11-14
    1.2.2 预处理  14-16
    1.2.3 深度处理  16-17
    1.2.4 氧化和吸附工艺之间的联用  17-18
    1.2.5 膜技术与其他工艺联用  18-19
  1.3 PAC-UF联用工艺  19-25
    1.3.1 活性炭的性质  20
    1.3.2 超滤膜过滤原理、影响因素和膜通量模型  20-25
  1.4 课题的研究意义和研究内容  25-26
    1.4.1 研究意义  25
    1.4.2 研究内容  25-26
第2章 试验材料与检测方法  26-30
  2.1 试验准备  26-27
    2.1.1 试验水质  26
    2.1.2 试验水质配置  26-27
  2.2 试验设备  27-29
  2.3 分析测试的方法  29-30
第3章 PAC-UF系统净化微污染源水的研究  30-59
  3.1 PAC-UF系统净化微污染源水影响因素的研究  30-40
    3.1.1 粉末活性炭静态吸附试验  30-32
    3.1.2 粉末活性炭动态试验  32-36
    3.1.3 操作压力  36-37
    3.1.4 反冲洗频率  37-39
    3.1.5 反冲洗时间  39-40
  3.2 PAC-UF系统运行工况的确定  40-54
    3.2.1 正交试验的目的和方法  40
    3.2.2 正交试验的因素和水平的确定  40-41
    3.2.3 正交试验的评价指标  41-42
    3.2.4 正交试验的成果分析  42-54
  3.3 最优工况下PAC-UF系统的运行效果  54-57
    3.3.1 对浊度的去除效果  54-55
    3.3.2 对UV_(254)的去除效果  55-56
    3.3.3 对氨氮的去除效果  56
    3.3.4 膜的过滤特性  56-57
  3.4 小结  57-59
第4章 PAC-UF系统中膜通量的变化研究  59-66
  4.1 概述  59
  4.2 膜通量模型  59-65
  4.3 小结  65-66
第5章 结论与建议  66-67
  5.1 结论  66
  5.2 建议  66-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
攻读学位期间的研究成果  72

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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