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工业废水中超滤与混凝沉淀技术

作者: 编辑: 小清 来源: 发布日期: 2019.12.12
信息摘要:
随着膜材料的不断发展和膜价格的不断下降,超滤技术在饮用水深度处理中的应用也越来越广泛。相比于微滤膜,超滤膜具有更小的纳米级孔径,因此可有效去…

随着膜材料的不断发展和膜价格的不断下降,超滤技术在饮用水深度处理中的应用也越来越广泛。相比于微滤膜,超滤膜具有更小的纳米级孔径,因此可有效去除水中的悬浮物、大分子有机物、藻类、“两虫”、细菌甚至是病毒等微生物,可有效保障饮用水的生物安全性,被认为是第三代城市饮用水净化工艺的核心。但是,超滤膜属于低压膜滤范畴,其对水中的溶解性有机物去除效果不佳;而且,超滤膜在运行的过程中将不可避免的产生膜污染,导致运行能耗增大、清洗频繁。通常需要将超滤与混凝、活性炭吸附、化学氧化等预处理工艺组合使用来克服上述问题。

试验在南方某水厂进行,所用水源为北江水,水厂采用“混凝-沉淀-砂滤”工艺(以下简称D工艺)。超滤实验装置为中试级别的浸没式超滤膜系统,试验用原水分别取自水厂平流沉淀池的进水端、中部和出水端,为确保所取原水水质具有代表性,均在液面以下1m处取水,自流进入管道系统,之后通过提升泵输送至超滤膜中试实验系统。研究中为方便起见,以沉淀池进水为原水的超滤工艺简称为A工艺,以沉淀池中部水样为原水的超滤工艺简称为B工艺,以沉淀池出水为原水的超滤工艺简称为C工艺。各个超滤工艺均按上述参数连续运行,直至跨膜压增长到较高水平 ,之后停止运行,对超滤膜以NaOH和次氯酸钠进行化学清洗,切换至下一工艺继续运行。

考察了不同段位混凝沉淀-超滤耦合工艺对NH4+-N的去除情况。结果发现,混凝/沉淀对于NH4+ -N几乎没有去除作用,一般认为,浸没式超滤膜对NH4+-N的去除主要是依靠膜滤池内的生物降解作用。而A工艺运行期间平均水温仅为13.7℃,不利于硝化细菌的生长与繁殖;并且由于膜污染较为严重,该工艺仅运行了4d,使无法积累出足够的硝化菌数量来满足除 NH4 +-N的要求。B工艺运行期间平均水温为23.8℃,属于硝化细菌较为适宜的生长温度,有利于代谢活动的进行,因此也表现出优良的除 NH4 +-N效能。C工艺运行期间水温又下降至20.8℃,温度的降低再次引起了生物活性的降低,也影响了硝化菌对 NH 4 +-N的氧化去除。由以上讨论可知,浸没式超滤系统对 NH 4 + -N的去除受水温的影响较为严重,如何通过对运行工况的优化,达到稳定高效去除 NH 4 + -N的目的,仍需进一步的研究。

结论:不同段位混凝沉淀-超滤耦合工艺对浊度的去除效果优异且不受耦合方式的影响,出水浊度均显著低于同期“混凝-沉淀-砂滤”工艺出水。(2)3种超滤工艺对有机污染物的净化能力基本相当。(3)以沉淀池进水为源水的超滤工艺膜污染非常严重,TMP20增长速率为7.69kPa/d;以沉淀池出水为源水的超滤工艺TMP20增长速率降低至1.96kPa/d;若将耦合段位设置在沉淀池中部,超滤膜污染略有升高,达到2.91kPa/d,但仍属于可接受范围。

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