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粉末活性炭—超滤工艺处理微污染地表水试验研究
作 者: 黄福昌
导 师: 詹健
学 校: 南昌大学
专 业: 市政工程
关键词: PAC-UF系统 操作条件 膜的过滤性能 正交试验 膜通量模型
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
近年来,在对赣江流域的调查中发现部分水源已经污染,一些河段水质达不到饮用水取水水源水质标准。针对这种现状,本文通过高岭土、腐殖酸和氯化铵模拟南昌某饮用水水源,将粉末活性炭(PAC)的吸附与超滤(UF)膜的截留作用组合的工艺对其处理,并对PAC-UF系统的影响因素、运行效果和膜污染进行了深入的研究。主要结论如下:(1)考察PAC的投加量、操作压力、反冲洗频率和反冲洗时间对PAC-UF系统出水水质和膜过滤性能的影响。试验结果表明:PAC投加量对出水浊度影响不大,随着PAC投加量的增加,UV254和氨氮的去除率相应提高,膜污染会得到缓解;减小操作压力,膜通量相应下降,膜污染程度降低;反冲洗频率越小,反冲洗前的膜通量将会越来越低;反冲洗时间越长,膜通量恢复程度越好。(2)通过设计正交试验,考察了PAC-UF系统最佳运行工况。评价结果表明:粉末活性炭投加量200mg/L,操作压力0.16Mpa,反冲洗频率1/30min-1,反冲洗时间1min时为最优工况。(3)在最优工况下运行PAC-UF系统,考察系统的运行效果和膜的过滤特性。试验结果表明:即使原水的浊度变化很大(25NTU~100NTU),系统对浊度的去除效果稳定,出水浊度均低于0.4NTU;原水的UV254增加,系统出水的UV254相应增加,对UV254的去除率却提高;对氨氮有较好的去除效果,氨氮的浓度为0.7~1.3mg/L时,平均去除率均可达50%以上,平均出水氨氮浓度均在0.55mg/L以下。(4)根据膜清洗的特性,建立膜通量关于多因素的数学模型,模型可预测系统运行一段时间后的膜通量和产水量,达到一定产水量所需时间以及何时进行化学冲洗,从而可以指导膜水厂生产实践以及以后大规模生产自动化的控制。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 第1章 绪论 8-26 1.1 微污染水源概况 8-11 1.2 微污染水源处理技术研究动态 11-19 1.2.1 强化常规处理 11-14 1.2.2 预处理 14-16 1.2.3 深度处理 16-17 1.2.4 氧化和吸附工艺之间的联用 17-18 1.2.5 膜技术与其他工艺联用 18-19 1.3 PAC-UF联用工艺 19-25 1.3.1 活性炭的性质 20 1.3.2 超滤膜过滤原理、影响因素和膜通量模型 20-25 1.4 课题的研究意义和研究内容 25-26 1.4.1 研究意义 25 1.4.2 研究内容 25-26 第2章 试验材料与检测方法 26-30 2.1 试验准备 26-27 2.1.1 试验水质 26 2.1.2 试验水质配置 26-27 2.2 试验设备 27-29 2.3 分析测试的方法 29-30 第3章 PAC-UF系统净化微污染源水的研究 30-59 3.1 PAC-UF系统净化微污染源水影响因素的研究 30-40 3.1.1 粉末活性炭静态吸附试验 30-32 3.1.2 粉末活性炭动态试验 32-36 3.1.3 操作压力 36-37 3.1.4 反冲洗频率 37-39 3.1.5 反冲洗时间 39-40 3.2 PAC-UF系统运行工况的确定 40-54 3.2.1 正交试验的目的和方法 40 3.2.2 正交试验的因素和水平的确定 40-41 3.2.3 正交试验的评价指标 41-42 3.2.4 正交试验的成果分析 42-54 3.3 最优工况下PAC-UF系统的运行效果 54-57 3.3.1 对浊度的去除效果 54-55 3.3.2 对UV_(254)的去除效果 55-56 3.3.3 对氨氮的去除效果 56 3.3.4 膜的过滤特性 56-57 3.4 小结 57-59 第4章 PAC-UF系统中膜通量的变化研究 59-66 4.1 概述 59 4.2 膜通量模型 59-65 4.3 小结 65-66 第5章 结论与建议 66-67 5.1 结论 66 5.2 建议 66-67 参考文献 67-71 致谢 71-72 攻读学位期间的研究成果 72
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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