【摘要】：本論文針對微污染地表水源水中的粘土顆粒和有機物，在實驗室條件下通過分析超濾過程中膜比通量的變化，并結(jié)合有機物分子量分布、樹脂分級、掃描電鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、傅立葉紅外光譜（FTIR）、三維熒光光譜（FEEM）等測試方法，分別研究了其對浸沒式超濾膜的膜污染特性，并考察了混凝、粉末活性炭（PAC）吸附、混凝－PAC預處理工藝對其造成的各種膜污染（總膜污染、可逆膜污染、不可逆膜污染）特性的影響。 有機物造成的膜污染過程包括膜比通量的快速下降、短期過渡、平穩(wěn)下降以及反沖洗后上升四個階段，主要屬于不可逆膜污染。直接超濾處理含有機物的原水時，膜比通量的下降速率與原水有機物的濃度成指數(shù)關系，符合y=0.0157e0.0588x。有機物在過濾初期對超濾膜造成的膜孔窄化和孔內(nèi)吸附堵塞，是導致其產(chǎn)生不可逆膜污染的主要原因。有機物造成的不可逆膜污染隨過濾的進程呈線性增長。 粘土顆粒造成的膜污染主要屬于可逆膜污染。直接超濾處理含粘土顆粒的原水時，膜比通量的下降速率與原水濁度成線性關系。提高反沖洗的頻率可以減輕可逆膜污染。試驗用浸沒式中空纖維超濾膜能耐受混合液的濁度在40000NTU以下。粘土顆粒的存在增加了有機物造成的總膜污染，降低了其不可逆膜污染。粘土顆粒和有機物共存時形成的濾餅層，增加了膜表層過濾微孔的開孔率，減小了膜孔內(nèi)部吸附的有機物，從而降低了有機物造成的不可逆膜污染。 混凝預處理有效降低了有機物產(chǎn)生的不可逆膜污染和總膜污染。選擇合理的混凝停留時間、混凝劑投加量、曝氣強度、反洗周期等運行參數(shù)，采用連續(xù)投加混凝劑的方式，均可以有效降低有機物產(chǎn)生的不可逆膜污染。 投加粉末活性炭降低了有機物產(chǎn)生的不可逆膜污染，但會增加其總膜污染。采用一次投加PAC方式優(yōu)于連續(xù)投加方式，更適宜于工程應用。 聯(lián)合使用混凝和PAC預處理工藝時，其對不可逆膜污染減輕的效果小于二者單獨對不可逆膜污染減輕效果之和，并不是二者效果的簡單疊加。投加混凝劑和PAC改善了膜表面的污染層結(jié)構(gòu)，降低了有機物在過濾初期造成的膜孔窄化程度，這是降低其不可逆膜污染的關鍵。 文中還對不可逆膜污染的定期化學清洗，進行了堿洗、酸洗條件的對比研究。 以上研究成果對于深入了解超濾膜污染特性及其控制機理有重要參考價值。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X703

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 趙姍姍;用于高溫凝結(jié)水回用的超濾和納濾膜的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

相關碩士學位論文 前2條

1 高艷紅;不同預處理方式防止超濾膜污染特性及其機理研究[D];蘭州交通大學;2013年

2 朱爭爭;納米炭—超濾聯(lián)用技術(shù)去除水中五氯酚的效能與機制[D];哈爾濱工程大學;2013年

本文編號：2726252