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《超濾處理baf工藝出水過程中膜污染特性及控制研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、超濾處理BAF工藝出水過程中膜污染特性及控制研究(申請清華大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文)培養(yǎng)單位:環(huán)境學(xué)院工程領(lǐng)域:環(huán)境工程申請人:趙林指導(dǎo)教師:劉文君教授聯(lián)合指導(dǎo)教師:戴日成高級工程師二○一五年六月ResearchonMembraneFoulingandFoulingControlDuringUltrafiltrationofBAFProcessEffluentThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthep
2、rofessionaldegreeofMasterofEngineeringbyZhaoLin(EnvironmentalEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorLiuWenjunAssociateSupervisor:ProfessorDaiRichengJune,2015摘要摘要膜技術(shù)在城市給水和污水處理領(lǐng)域有著很多優(yōu)點,研究膜處理過程中膜污染形成的原因以及膜污染控制方法,對延緩膜使用壽命,降低運行成本有著重要意義。本論文以北京市碧水源科技有限公司平谷區(qū)再生水廠及再生水利用
3、工程為依托,研究超濾處理曝氣生物濾池工藝出水過程中膜污染的機理及其膜污染控制。主要結(jié)論如下。超濾膜對BAF工藝出水中DOC、UV254和CODCr濃度的去除率不高,僅僅在5%左右;對濁度的去除效果非常良好,出水濁度均維持在0.2NTU以下;對顆粒物的去除效果非常良好,去除率高達95%以上。在恒壓過濾和恒通量過濾兩種模式下,均發(fā)現(xiàn)了膜污染現(xiàn)象。通過SEM掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),隨著過濾的進行,BAF工藝出水中的污染物沉積在超濾膜表面,形成了厚實的濾餅層。BAF工藝出水中不同親疏水性組分對于超濾膜造成的污染程度各不相同,四
4、種組分對超濾膜污染的貢獻大小依次為親水性有機物>疏水堿性有機物>疏水酸性有機物>弱疏水性有機物,其中親水性有機物和疏水堿性有機物引起不可逆污染的比例較高。當跨膜壓差超過70kPa時,超濾膜的比通量隨著跨膜壓差的升高變得更加嚴重。與中性條件相比,水溶液pH值在酸性條件下會加重超濾膜污染,并且造成的不可逆污染比例最高;而當pH值升高到10.5時,水中產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀,2+但造成的膜污染是最輕的,表明無機顆粒物對超濾膜的污染影響不大。投加Ca會對超濾膜比通量產(chǎn)生一定有利影響,并且降低不可逆污染的比例。超濾膜的截留分子量
5、在10kDa-100kDa范圍內(nèi)時,不可逆污染的比例隨膜孔徑的變大而升高。投加KMnO4對BAF工藝出水進行氧化預(yù)處理,對改善超濾膜比通量的下降和減少不可逆污染比例效果不明顯。投加PAC進行吸附預(yù)處理,對改善超濾膜比通量的下降效果明顯,且超濾膜不可逆污染比例較投加KMnO4藥劑時低。PAC對BAF工藝出水中的DOC和UV254去除效果非常明顯,對水中的富里酸類物質(zhì)、腐殖酸類物質(zhì)和微生物代謝產(chǎn)物去除率達到40%-60%。投加PACl進行混凝預(yù)處理,對改善超濾膜比通量的下降效果非常明顯,不可逆污染比例下降也較為明顯。
6、三種預(yù)處理效果為PACl混凝預(yù)處理>PAC吸附預(yù)處理>高錳酸鉀氧化預(yù)處理。關(guān)鍵詞:超濾;BAF工藝;膜污染;膜前預(yù)處理IAbstractAbstractMembranetechnologyhasmanyadvantagesinthefieldsofurbanwatersupplyandsewagetreatment,inordertoincreaseservicelifeofmembranemoduleandlowerthecost,researchingontheprocessofmembranefouling
7、andcontrolmethodsisofgreatsignificance.BasedontheprojectofPinggureclaimedwastewatertreatmentplant(BeijingOriginWaterTechnologyCo.,Ltd.),thisthesisinvestigatedthemembranefoulingmechanismandmembranefoulingcontrolduringultrafiltrationofBAFprocesseffluent.Thereje
8、ctionsofDOC,UV254andCODCrinBAFprocesseffluentafterultrafiltrationwerenegligible,onlyabout5%.Howerver,theremovaleffectsonturbidityandparticulatematterswereremarkable.Theturbidityvalueoftre