《膜混凝反应器处理地表水的试验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《膜混凝反应器处理地表水的试验研究（94页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要 I摘 要 当前我国地表水源普遍受到污染，常规给水处理工艺已经无法满足日益严格的饮用水水质标准，迫切需要开发新型水处理技术。 本论文主要针对新型膜混凝反应器工艺处理地表水进行研究，采用一体化便携式试验装置，由可编程控制器（PLC）自动控制整个流程，数据记录更全面、连续和准确。从对比不同工艺和工况的出水水质，跨膜压差增长情况以及化学清洗后的污染阻力去除情况来对超滤性能和膜污染控制和清洗技术进行研究，提出膜运行优化工艺方案，并研究浸没式超滤膜替代常规饮用水生产工艺的可行性，为浸没式超滤膜在水厂的实际应用提供重要技术支撑。 影响超滤性能的因素最终都是通过改变滤饼层的厚度和强度来进行的。由于超滤
2、对有机物的去除作用有限，并且污染较快，试验考察了在线混凝-超滤组合的膜混凝反应器（MFR）工艺。该工艺具有药剂成本较低、流程较短、出水水质较好、跨膜压差增长较慢等优点。应对小分子及可溶性污染物造成的突发性污染和暴雨造成的高浊度原水，分别以 MFR 投加粉末活性炭后的组合工艺膜混凝-吸附反应器（MFAR）和混凝-沉淀-MFR 来应对。 在试验研究的基础上，MFR 工艺应用于中试，出水可以满足、部分指标如浊度、菌落总数和总大肠菌数等指标优于生活饮用水标准（GB5749-2006） ；中试MFR 工艺 TMP 增长缓慢，可以长期稳定运行；中试 MFR 工艺中浓缩液水质随反洗变化明显，排污液沉降性能良
3、好，具有较大回收价值，具体回收工艺等仍需进一步试验验证；中试 MFR 工艺运行 10d 后，对膜进行维护性化学清洗，药剂为草酸，维护性化学清洗具有一定清洗效果，但完全消除膜污染仍需要系统的化学清洗。 试验还发现物理清洗不能彻底清除膜污染，随着超滤时间延长，进行化学清洗使 TMP 完全恢复是必不可少的； 应对有机物引起的膜污染， 使用 NaClO 溶液及HCl 溶液清洗效果良好。 关键词：超滤；在线混凝；运行条件；跨膜压差；膜污染；化学清洗 河北工程大学硕士学位论文 II Abstract In recent years surface water has been widely contami
4、nated in China, conventional drinking water treatment processes can no longer meet the requirements of increasingly stringent drinking water quality standards, and the development of new water treatment technology would be urgently needed. This paper focused on treatment of surface water by using ne
5、w process - membrane flocculation reactor(MFR) which is an integration portable test device which was automatic control by programmable controller (PLC), then the whole process data record more comprehensive, continuous and accurate. By operating conditions on the contrast of the effluent different
6、process and modes were used, the growth of the transmembrane pressure(TMP), the removal of the pollution resistance by the chemical cleaning, the UF performance and membrane pollution control and cleaning technology. The optimized operation programs were proposed, and the feasibility of conventional
7、 treatment process to be replaced by submerged UF membranes was analyzed, which could provide important technical support for the practical application of the water plant. The factors that affect UF is ultimately defined by changing the thickness of the filter cake layer and intensity. Due to the li
8、mited removal on organic in UF and rapid pollution , this test examines the membrane flocculation reactor process (MFR) which uses UF as the main body, online coagulation-flocculation for the main processing method were combined. In trials it isfound that MFR cost is low, flow is shorter, effluent i
9、s better, TMP grows slower, etc. MFR technology used in pilot on the previous study, the effluent can satisfy Standards for Drinking Water Quality (GB5749-2006), and some items, especially turbidity, total number of colonies were better. Pilot MFRs TMP grow slowly, it can owe a long-term and stable
10、operation. In pilot MFR process, the change of concentrate with reverse-wash is great. The sewage liquid sedimentation performance is good, has the good recovery value, specific recycling process Still further experiment is need. Use oxalic acid for chemical cleaning the pilot MFR process after 10d
11、operation, maintenance of chemical cleaning has certain cleaning effect, but complete recovery Abstract IIImembrane pollution still need systematic chemical cleaning. Experiments have found that physical cleanning cannot completely remove membrane pollution, and the chemical cleaning make TMP comple
12、te recovery indispensable with the extension of time. Chemical cleaning reagent was variety. If the membrane pollution caused by organic matter is main, using NaClO and HCl solution for cleaning is better. Keywords: ultrafiltration; on-line coagulation; running condition; transmembrane pressure; mem
13、brane pollution; chemical cleaning 独创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 河北工程大学河北工程大学 有关保留、使用学位论文的规定
14、。特授权 河北工程大学河北工程大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 导师签名： 签字日期： 年 月 日 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 随着科技进步、经济发展，人们对于饮用水水质的要求越来越高，对水质指标的要求也越来越严格。为社会提供廉价优质的饮用水已经成为日益重要的问题，而超滤膜技术的应用正是可以解决这一问题的关键。 1.1 我国水资源概况 我国是一个干旱缺水十分
15、严重的国家。水资源约有 28000 亿立方米，人均水资源占有量约 2150 立方米，仅为世界平均值的 1/4，是全球 13 个水资源人均占有量最贫乏的国家之一。而改革开放以来，经济飞速发展，同时缺少环境保护意识，水资源的浪费和水源水的污染日益严重1,2。 根据中国环境监测总站公布的 2009 年 1 月全国地表水水质月报3来看，我国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系（含国界河流）183条河流的 376 个断面中， IIII 类水质断面占 54%， IV、 V 类占 25%， 劣 V 类占 21%。总体上呈中度污染，主要污染指标为氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。其中长江、珠江
16、水系较好，松花江、海河、淮河水质最差，大多是劣 V 类水。 包括太湖、滇池和巢湖在内的 28 个国控重点湖泊（水库）中，满足 III 类水质的 9 个，占 32.1%；IV 类的 7 个，占 25%；V 类的 5 个，占 17.9%；劣 V 类的9 个，占 32.1%。主要污染指标为总氮和总磷。营养状态为重度富营养的 4 个，占14.2%；轻度富营养的 7 个，占 25%；其他均为中营养，占 60.7%。 从上述可以看出，我国的水资源水质总体是中等偏下水平，并且大部分受到了污染，在这种背景下，水处理工艺如何能够保证出水水质是一个挑战。 1.2 生活饮用水水质标准的提高 1.2.1 水质标准的发展过程 水是人们赖以生存的基本元素之一，也是工艺发展的重要原料。人们对水质要求的提高是一个渐进的过程。在 20 世纪中期，大多数国家水质指标都着眼与
