微絮凝膜過(guò)濾工藝去除地表水中有機(jī)污染物的試驗(yàn)研究

1、微絮凝-膜過(guò)濾工藝去除地表水中有機(jī)污染物的試驗(yàn)研究論文 張彬龔泰石顧平李力摘要：對(duì)采用微絮凝-膜過(guò)濾新工藝處理微污染地表水，特別是對(duì)水中有機(jī)污染物的去處效果進(jìn)展了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明在投加粉末濾料的情況下，該工藝對(duì)微污染原水中有機(jī)物的去除效果顯著。對(duì)野外水源水及被污染的江河湖塘水的處理效果可保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：水處理有機(jī)物去除微絮凝膜過(guò)濾微污染水1、概述以加藥混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒為主的傳統(tǒng)工藝，主要以去除濁度懸浮物、膠體等和殺滅病原微生物為目的，目前已很難適應(yīng)受有機(jī)物污染的水源水處理，存在出水濁度和有機(jī)物濃度超標(biāo)等問(wèn)題。膜組合工藝指膜別離技術(shù)與其它水處理單元的有機(jī)組合，因可以利用各個(gè)

2、單元工藝的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及各個(gè)單元工藝之間的協(xié)同作用，獲得滿意的處理效果，而備受研究者矚目，其研究和應(yīng)用方興未艾。膜別離與絮凝沉淀處理相結(jié)合的工藝稱為膜混凝反響器R，假設(shè)在此根底上進(jìn)一步投加粉末活性炭PA，可形成PA-R組合工藝。該工藝集加藥絮凝沉淀、活性炭物理吸附和膜的高效別離作用為一體，可進(jìn)步對(duì)微污染水中污染物的去除效果，保證出水水質(zhì)的優(yōu)良和穩(wěn)定?？紤]到當(dāng)前野外地表水的污染最主要、最普遍的是有機(jī)物污染，因此在整個(gè)試驗(yàn)階段把對(duì)有機(jī)物的去除作為重點(diǎn)來(lái)研究。2、試驗(yàn)裝置與方法2.1試驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)所采用的工藝流程如圖1所示。膜組件內(nèi)置一中空纖維微濾膜，材質(zhì)為聚偏氟乙烯，孔徑為0.22，膜有效面積為0.

3、52。原水經(jīng)水泵提升進(jìn)入反響器，與此同時(shí)將絮凝劑參加反響器中，同時(shí)在膜組件中參加粉末活性炭。反響器到達(dá)高水位時(shí)停頓進(jìn)水，絮凝10in，而后在抽吸泵作用下膜組件開始出水。在反響器液位降至最低水位時(shí)，進(jìn)水泵重新開始工作，開始下一個(gè)周期。為減緩膜污染，出水方式采用出水?dāng)?shù)分鐘、停水12分鐘、連續(xù)曝氣的方式。2.2分析工程、方法所采用的水質(zhì)分析方法及使用儀器見表1。表1水質(zhì)分析工程、方法及儀器分析工程分析方法儀器濁度儀器法GDS-3B型光電式濁度計(jì)pH值儀器法PHS-3型精細(xì)pH計(jì)Dn酸性高錳酸鉀法-UV254比色法8500型紫外可見分光光度計(jì)UV410比色法8500型紫外可見分光光度計(jì)UV254可作為

4、總有機(jī)碳T及總?cè)燃淄樯赡躎-THFP的代用參數(shù)，并且還與水中的三致物質(zhì)致癌、致畸、致突變和形成三鹵甲烷的前驅(qū)物THs有良好的相關(guān)性，是考察水中小分子有機(jī)物的去除情況的重要參考指標(biāo)。UV410主要反映水中具有較大共軛體系的有機(jī)化合物，如水中的大分子腐殖酸等，他們是地表水中主要的成色物質(zhì)，是考察水中大分子有機(jī)物的去除情況的重要參考指標(biāo)。通過(guò)分光光度計(jì)對(duì)UV254、UV410的觀測(cè)，可快速理解水質(zhì)處理情況。2.3原水水質(zhì)參數(shù)原水取自天津某湖水,試驗(yàn)期間主要水質(zhì)參數(shù)見表2。表2原水水質(zhì)參數(shù)表水質(zhì)指標(biāo)濁度NTUDng/LUV254-1UV410-1pH范圍平均7.560.429.97.813.081

5、0.300.1830.410.2470.0100.0370.0209.289.879.543、結(jié)果與討論3.1絮凝劑種類和投加量確實(shí)定無(wú)機(jī)絮凝劑因無(wú)毒或低毒、價(jià)廉、原料易得而被廣泛應(yīng)用。目前由于鋁與人體安康的關(guān)系存在許多不確定性，加上鐵鹽形成的礬花大且沉降性能好，因此本實(shí)驗(yàn)選用三氯化鐵做絮凝劑。通過(guò)六聯(lián)攪拌實(shí)驗(yàn)及濁度測(cè)量結(jié)果，得出本實(shí)驗(yàn)處理原水所需的最正確投藥量的為1530g/L。3.2對(duì)濁度的去除PA-R由于其膜截留作用，出水透明、無(wú)色無(wú)味，感官性狀良好。盡管進(jìn)水波動(dòng)較大，但出程度均濁度為0.1NTU，對(duì)濁度的平均去除率為99.03%，圖2為PA-R進(jìn)出水的濁度變化。3.3對(duì)Dn的去除圖3反

6、映了該工藝對(duì)天津某池塘水Dn的去除效果，從該圖可以看出，進(jìn)水Dn在7.8g/l13.08g/l之間波動(dòng)，而出水Dn根本上維持在4.0g/l左右，滿足國(guó)家?生活飲用水衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)?2001要求所規(guī)定Dng/l的要求，Dn去除率到達(dá)69.7以上。3.4對(duì)UV254T、THS的去除檢測(cè)絮凝反響器中混合液的平均值為0.313-1，膜組件中混合液的平均值為0.283-1，原水和出水的UV254分別為0.247-1和0.109-1，可見該工藝對(duì)UV254的去除是非常有效的。從圖中還可以看出，由于PA對(duì)腐殖質(zhì)類物質(zhì)的吸附作用，使運(yùn)行初期系統(tǒng)對(duì)UV254就具有較高的去除率，之后維持在一個(gè)很平穩(wěn)的程度，在整個(gè)運(yùn)行期間

7、去除率為58.13%。3.5對(duì)UV410色度的去除圖5是原水、出水UV410的變化情況。運(yùn)行期間出程度均值及去除率分別為0.003-1和83.81%。說(shuō)明PA-PR對(duì)水中的大分子有機(jī)物質(zhì)，尤其是形成色度的有機(jī)物質(zhì)，有很好的去除作用。3.6PA投加頻率與去除效果的關(guān)系圖6說(shuō)明了兩種投炭頻率對(duì)處理效果的影響。第一種為6個(gè)周期的投炭總量在第一周開始時(shí)按30g/L一次性投入，第二種為6個(gè)周期的同樣的投炭總量分兩次即分別在第一、第四周期開始時(shí)按30g/L投加，Dn表示某周期出水Dn相對(duì)于原水Dn的去除量。Dn越大，說(shuō)明Dn去除效果越好。從圖6可知，當(dāng)六個(gè)周期的PA一次性投入反響器后，由于絮凝體對(duì)它的吸附包裹等作用，PA吸附才能下降很快，表現(xiàn)為Dn很快減校而同樣的投炭量分兩次投加那么效果明顯好得多。4、結(jié)論1該工藝