（环境工程专业论文）适于农村的一体化膜组合净水工艺的开发.pdf

摘要 捅姜 随着水资源短缺和水源水污染问题的同益严重，常规水处理工艺已难以满足 日益严格的饮用水水质标准要求。膜技术被认为是 2 1 世纪的水处理技术”，其中 微滤和超滤及其组合工艺更是目前给水处理领域的研究热点之一。 本课题以浙江省重大专项“适用于农村饮用水的管式微滤膜技术开发与应 用( 项目编号2 0 0 6 c 1 3 1 0 7 ) 和南湖区大院名校成果产业化专项“饮用水安全处 理一体化技术的研发”为支撑，以嘉兴典型农村地区微污染水源水为试点，考察 预氧化瓜仃处理高铁地下水和膜生物反应器( m b r ) 处理高有机物、高氨氮地表 水的运行特性，探讨处理实际源水的膜污染特征及其清洗。主要内容如下： ( 1 ) 预曝气微滤组合工艺对铁的去除率较单独微滤提高4 0 - 6 0 ，出水铁 浓度小于0 1r a g l , 对t o c 的去除率与单独微滤时相当，但对以u v 2 5 4 表示的芳 香类和以u v 4 l o 表示的成色类有毒有害污染物的去除率分别为8 2 1 和8 8 7 。 预曝气有无都可使出水浊度低于0 2n t u ，去除率达9 5 以上。 ( 2 ) 通过考察预曝气微滤膜组合工艺连续运行中膜污染特征及其清洗表明： 死端过滤时污染物全部累积在管式膜罐体内导致膜阻力快速上升。铁等无机物是 造成膜污染的主要物质；污染严重时引起出水铁和浊度升高。后期还存在铁质活 性滤膜等微生物污染。大流量水力清洗和h c i 浸泡清洗可有效去除该类膜污染。 ( 3 ) 通过膜生物反应器( r ) 处理微污染地表水运行特性的研究表明： 投加p a c 的p a c m b r 工艺对c o d m 、t o c 、u 5 4 、u 乩l o 和s u v a 的去除率 分别为5 2 、5 2 、6 2 、9 3 和3 2 ，出水平均c o d m4 2m g l ，满足源水 c o d m i t 6m g l 时为5m g l 的饮用水标准限值；m b r 混合液中微生物作用确保 出水n h 3 - n 浓度维持在o 1 4m g l 左右，平均去除率达9 3 ；m b r 超滤膜的截 留在原水浊度的去除中起了核心作用，对浊度去除率都保持在9 0 以上，出水浊 度小于0 5n t u ，且与p a c 投加与否和进水浊度变化无关。 ( 4 ) 微污染地表水中有机物分子量主要分布在0 2 2 - - 0 4 5l u n 和 lk 之间， m b r 工艺超滤及膜表面滤饼层的过滤截留作用对0 2 2 - 0 4 5l u n 区间的t o c 和 u v 2 5 4 去除率分别为9 4 o 和8 5 7 ，微生物新陈代谢产物导致5 3 0k 分子量区 间内u v 2 5 4 呈负增长。m b r 中膜的过滤截留作用、p a c 吸附作用以及微生物对 遗传毒性物质的降解作用能有效控制出水遗传毒性。 ( 5 ) 通过考察m b r 处理微污染地表水的膜污染特征及清洗表明：p a c 投加 在缓解膜污染方面无明显效果。膜过滤总阻力r = 1 3 0 x 1 0 1 21 m ，膜固有阻力占 安徽理工人学硕士学位论文 膜总阻力的1 5 ，泥饼层阻力和吸附及堵塞阻力分别占膜总阻力的4 3 和4 2 。 污染膜比通量为新膜比通量的1 3 ，清水冲洗后膜比通量恢复至5 8 ，碱洗后膜 比通量恢复到7 6 ，酸洗后膜比通量恢复到8 5 。膜污染主要以滤饼层堵塞为主， 清水冲洗是简单有效的清洗方式。间断n a c l 0 和h c i 浸泡清洗可进一步控制生物 污染、有机污染和铁等无机污染。 ( 6 ) p a c m b r 中p a c 的吸附作用和生物降解作用可有效去除可吸附和可 生物降解性有机物。m b r 内的活性微生物量呈慢速增长趋势且微生物活性较高。 膜技术对微污染水处理效果显著，通过本课题的研究希望为农村地区研发出 一套出水水质优良稳定、管理简便和投资较低的饮用水净化整体工艺，为今后农 村地区净水站的改建和建设提供技术支持。 图5 l 表2 6 参1 4 1 关键词：微污染水源水，预曝气微滤组合工艺，膜生物反应器，膜污染，膜清洗 摘要 a b s t r a c t w i t ht h es e r i o u ss h o r t a g eo fw a t e rr e s o u r c e sa n dt h ep o l l u t i o no fs o u r c ew a t e r , c o n v e n t i o n a lp r o c e s s e sh a v ea l r e a d yh a r d l ym e e tt h es e v e r es t a n d a r d sf o rd r i n k i n g w a t e rq u a l i t y m e m b r a n ef i l t r a t i o nt e c h n o l o g yi sr e c o g n i z e da s w a t e rt r e a t m e n t t e c h n o l o g yi nt h e21s tc e n t u r y ”m i c r o f i l t r a t i o na n du l t r a - f i l t r a t i o na n dt h e i rc o m b i n e d p r o c e s s e sa l eh o t s p o t si nf e e dw a t e rt r e a t m e n tr e c e n t l y 1 1 l i ss u b j e c ti so nt h es u p p o r to fi m p o r t a n ts c i e n t i f i cr e s e a r c hp r o j e c ti nz h e j i a n g p r o v i n c e - - t h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no ft u b u l a rm i c r o f i l t r a t i o nt e c h n o l o g yf o r d r i n k i n gw a t e rt r e a t m e n ti n r u r a la r e a ( n o 2 0 0 6 c1310 7 ) ”a n dt h ea c h i e v e m e n t i n d u s t r i a l i z a t i o ns p e c i a lp r o j e c to fr e s e a r c hi n s t i t u t e sa n du n i v e r s i t i e si nn a n h ud i s t r i c t , j i a x i n gc i 旷 t h ed e v e l o p m e n to fi n t e g r a t i v ed r i n l d n gw a t e rs e c u r i t yt r e a t m e n t t e c h n o l o g y ”m i r e o - p o l l u t e ds o u r c ew a t e ro ft y p i c a lr u r a la r e ai nj i a x i n gc i t yw a s c h o s e n , h y b r i dp r o c e s so fp r e a e r a t i o nf o l l o w e d 、v i mt u b u l a rm i c r o f i l t r a t i o nt ot r e a t i r o nc o n t a m i n a t e du n d e r g r o u n dw a t e ra n dm e m b r a n eb i o r e a c t o r ( m b r ) t ot r e a th i g h o r g a n i ca n dh i 曲a m m o n i a - 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3 h e lc o m b i n e d 诵m 舶s hw a t e rb a c k w a s hw a sp r o v e dt ob eas i m p l eb u t e f f e c t i v ew a yt or e m o v em e m b r a n ec o n t a m i n a t i o n ( 3 ) e f f e c t i v eo p e r a t i o np e r f o r m a n c ew a sa c h i e v e du s i n gm b r t ot r e a th i g ho r g a n i ca n d l l j g ha m m o n i a - n i t r o g e nc o n t a m i n a t e ds u r f a c ew a t e rf o rd r i n k i n gw a t e rp r o d u c t i o n t h e c o d m n 、t o c 、u v 2 5 4 、u v 4 l oa n ds u v ar e m o v a lr a t e so np a c m b rp r o c e s sw e r e5 2 、5 2 、6 2 、9 3 a n d3 2 ，r e s p e c t i v e l y t h ea v e r a g ec o d m ni nt h ef i l t r a t e d e f f l u e n tw a s4 2m g l ，m e e t i n gt h ed r i n k i n gw a t e rs a n i t a r ys t a n d a r do f5m g li ft h e a m o u n ti nt h es o u r c ew a t e re x c e e d s6m g l 9 3 n h 3 nr e m o v a lr a t ew a so b t a i n e d 、析t i lt h ef i l t r a t e de