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混凝预处理强化浸入式连续微滤工艺中试研究
作者:管理员    发布于:2017-08-01 09:02:33    文字:【】【】【

  由于使用微滤膜或超滤膜直接过滤时有机物的去除率不高,要保证良好的出水水质,需要在膜前设置适当的预处理-2.常用的膜前预处理工艺主要有混凝和粉末活性炭吸附等工艺。相对其它预处理工艺,混凝预处理的运行成本较低,更加适合我国国情6-4.本文主要通过对混凝剂种类选择、投加量及混凝反应时间等参数的研究提高膜技术对有机物的去除效果。i材料与方法i.i原水水质试验用水为滦河水,全年内水源可以划分为3 10月上旬),主要水质特征参数见表1.由表1可以看出,低温低浊期,温度、浊度、有机物浓度(CODm.)较低;高温高藻期,温度、浊度、有机物浓度较高;正常期介于低温低浊和高温高藻期之间。在高温高藻期藻类生长旺盛,叶绿素含量平均表1原水水质Tab.水质期指标低温低浊期正常期高温高藻期水温/T:范围平均值浊度/NTU范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值1.2检测项目检测项目包括温度、浊度、pH、CODMn、UV254等。CODMn采用酸性高锰酸钾法测定。UV254检测方法:水样经孔径为0.45的微滤膜过滤后,以蒸馏水作为参比,测定波长为254nm处的紫外吸光度。有机物分子量分布的测定:采用超滤膜法测定有机物分子量分布,UF膜采用某公司生产的AmiconYM系列再生纤维素超滤膜,选用的截留分子量为30,10,3和1.3工艺流程试验工艺流程如所示。可以看出,试验装置包括3个膜组件,膜面积共150m2.将膜组件直接置于膜槽中,膜组件底部设有曝气管。为保护后续核心设备,原水经进水泵加压后先进入自动清洗过滤器,此装置可以截留150pm以上的水中细小悬浮颗粒物;接着流经管道混合器(其入口处投加适量的混凝剂),混合后进入反应池;再通过进水总管进入膜过滤装置,膜出水流入出水罐,最后输送到厂区清水池。

  系统运行过程为:过滤4降液4反洗4排放4升液―过滤。原水混凝后由泵送入膜槽中,在抽吸泵的作用下,膜丝内腔形成真空,使被处理水由膜丝外侧向内侧渗滤,然后经顶部出水管汇集流进出水罐。当过滤时间达到设定值时,需要对膜组件进行反冲洗。首先进水管停止进水,膜槽里的水位下降至指定值时反冲洗泵启动,从出水罐抽取清水,反冲洗水从膜组件上部出水端进入,在反洗的同时压缩空气自压缩空气管进入膜槽底部,用于抖动膜纤维,使其上的污染物质变松动。反洗完毕后将反洗废水从膜槽底部排出,再进水并通过射水器提高膜槽中的水位,进入下一个过滤周期。

  膜过滤装置自清洗过滤器试验装置流程Fig. 2结果与讨论2.1预处理条件的选择2.1.1混凝剂种类对跨膜压差的影响试验比较了用铝盐(聚合氯化铝)和铁盐(三氯化铁)两种混凝剂时膜的过滤性能,聚合氯化铝的投加量为8mg/L,二氯化铁的投加量为7. 3mg/L,将二者投加量换算成金属离子的摩尔浓度2所示。

  从可以看出,预处理投加铁盐混凝剂时,在单个过滤周期内,压差的增幅为5.1kPa左右;投加铝盐时压差增幅为2.3kPa左右。造成这种差异的原因是:铝盐絮体能膜表面形成具有“弹性”的疏松的滤饼层,而铁盐絮体在膜表面形成的滤饼层较为密实,因此相同投加量下投加铁盐的跨膜压差较大。

  由。b可以看出,当聚合氯化铝投加量为8mg/L时,在15个过滤周期内,压差升高了当投加量为10mg/L时,在15个过滤周期内,压差升高了2.6kPa;当投加量为15mg/L时,在15个过滤周期内,压差升高了1.7kPa;当投加量为20mg/L时,在15个过滤周期内,压差升高了加量在8~15mg/L时,投加量增加引起的压差升高趋势变缓慢;而当投加量超过15mg/L时,投加量的增加不能进步提高膜的过滤性能。综合混凝效果和药剂成本两方面来看,本试验聚合氯化铝投加量为8mg/L较合适。

  过滤周期不同混凝剂时膜过滤性能比较2.1.2混凝剂投加量试验考察了不同混凝剂投加量下膜压力的变化,结果如和所示。

  a.铁盐50 2.1.3混凝反应时间根据以上研究,选取效果更好更经济的三氯化铁混凝剂进行了不同混凝反应时间对压力影响的研究,结果见。

  混凝剂反应时间:过滤周期出混凝剂投加量:过滤周期b.铝盐不同混凝剂投加量下膜压力的变化由。a可以看出,当三氯化铁投加量为3mg/L时,在20个过滤周期内,压差升高了当投加量为4mg/L时,在20个过滤周期内,压差升高了1.9kPa;当投加量为6mg/L时,在20个过滤周期内,压差升高了3.8kPa.投加量为6mg/L时膜的过滤性能反而不如投加量为4mg/L时。这说明在该水质条件下,三氯化铁投加量为4mg/L时对有机物的去除效果已经较好,而且絮凝体在过滤时形成的滤饼层较为疏松,反洗时易于被剥离。

  混凝剂反应时间对膜压力的影响由于设备条件所限只进行了2个反应时间的对比。由可以看出,当反应时间为10min时,在15个过滤周期内,压差升高了12.6kPa;当反应时间为6min时,在15个过滤周期内,压差升高了6.1kPa.反应时间为6min时膜的过滤性能优于反应时间为10min时。从工程造价方面考虑,反应时间短的最大好处是可以缩小反应池的体积,这不仅降低了混凝设备的造价,也减少了设备的占地面积。

  2.1.4强化去除有机污染物研究原水中溶解性有机污染物以分子量小于1kDa的小分子为主,而本试验所用微滤膜的公称孔径为0.1pm(截留分子量约为500kDa),这使得直接过滤对有机物的去除效果较差,膜出水CODMn去除率仅为30%.预混凝三氯化铁投加量为4mg/L时,CODMn去除率可提高10.5%.卢宇,陶金兰。生物玻璃的应用研究。口腔医学刘娟丽,王爱军,张文博。Mn2纳米颗粒的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能。应用化工,2015,女,硕士研究生,主要研究方向为水处理技术。

  (上接第31页)由于低温低浊期混凝效果差,因此将三氯化铁投加量从4mg/L增加到6mg/L,但混凝效果仍不如常温期,膜出水CODMn去除率仅提高了2.5%.但是观察混凝出水后发现,投加量为4mg/L时混凝液中絮体少而细小,投加量增加到6mg/L时絮体增多了而且体积也变大了,有利于提高膜的过滤性能。

  虽然铁盐投加量增加了,但是出水中铁的浓度并没有升高,说明增加的铁被膜截留了,这样可能造成膜的无机污染,因此混凝剂投加量不宜增加过大。

  3结论本文考察了不同预处理工艺对浸入式连续微滤工艺的强化效果,得到如下结论。

  三氯化铁投加量为4mg/L时的过滤性能优于6mg/L,聚合氯化铝投加量为8mg/L时跨膜压差升高较缓慢。

  三氯化铁投加量为4mg/L,反应时间为6mm时膜的过滤性能较好。

  率提高10.5%.

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