電絮凝強(qiáng)化浸沒式超濾處理集雨窖水.pdf

1、在我國農(nóng)村地區(qū),特別是一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)地表水飲用水水源普遍受到污染;受到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和管理水平的制約,農(nóng)村地區(qū)的供水安全,特別是分散式供水安全存在很大的風(fēng)險,水質(zhì)指標(biāo)難以達(dá)到現(xiàn)有的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。本課題將超濾工藝與電絮凝工藝相結(jié)合,以集雨窖水作為研究對象,對其進(jìn)行深度處理。
　　本文的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括三大塊:①單獨(dú)超濾實(shí)驗(yàn)。純水過濾確定膜的初始通量;原水過濾,每個周期出水經(jīng)混合后測定其濁度、氨氮、CODMn、TP、UV254值,并取其

2、去除率的平均值,一個周期(100min)后,進(jìn)行一次時長為10min的反沖洗,考察多個周期膜通量的變化情況。②將二維電極電絮凝與超濾相結(jié)合處理集雨窖水,對濁度、氨氮、CODMn、TP、UV254的去除及其影響因素進(jìn)行研究;將二維電極電絮凝與超濾相結(jié)合工藝同單獨(dú)超濾工藝的處理效果進(jìn)行比較,并研究電絮凝作用對跨膜壓差的影響。③將多維電極電絮凝與超濾聯(lián)用處理集雨窖水,使用吸附飽和并烘干后的顆?；钚蕴砍洚?dāng)工作電極,考察填充工作電極的量對水質(zhì)處理

3、的影響,并研究在相同的水質(zhì)處理效果情況下,多維電極較二維電極反應(yīng)的能耗問題。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:①單獨(dú)的超濾過程中,由于超濾膜良好的固液分離效果,出水濁度達(dá)到現(xiàn)有飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),其去除率高達(dá)94.71％,但是對氨氮、CODMn、TP、UV254的去除效果不佳,出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo);純水過濾過程中,跨膜壓差穩(wěn)定在0.017MPa,原始的通量為9.422 L/(h·㎡);原水過濾過程中,由于膜孔不斷堵塞,使跨膜壓差逐漸上升,一個周期(100

4、min)后,跨膜壓差由原始的0.017Mpa上升到0.0205Mpa,增加了20.6%,運(yùn)行四個周期后,由于不可逆的污染單單通過反沖洗是無法得到恢復(fù)的,經(jīng)10min反沖洗跨膜壓差恢復(fù)到0.018Mpa,略高于初始的跨膜壓差。②二維電極電絮凝與超濾聯(lián)用工藝對濁度、CODMn和UV254的去除是靠電絮凝過程中所產(chǎn)生的氫氧化物和鋁絡(luò)合離子等擁有極高吸附活性的絮凝劑,從而加強(qiáng)絮凝效果,電絮凝產(chǎn)生的絮體再通過超濾膜的截留作用被去除;電絮凝與超濾聯(lián)

5、用工藝對氨氮的去除主要以電吸附為主,兼有Cl-間接電氧化的作用,而對TP的去除主要是電解產(chǎn)生的Al3+與PO43-反應(yīng)生成難溶的AlPO4。二維電極電絮凝與超濾聯(lián)用過程中,當(dāng)極板間距為10mm,電流密度為18.51A/m2,電絮凝時間為15min時,濁度、氨氮、CODMn、TP、UV254去除率分別為95.91%、47.00%、54.14%、90.1%、33.5%,與單獨(dú)超濾相比,除濁度去除效果相當(dāng)外,氨氮、CODMn、TP、UV254

6、去除率分別提高了34.73%、46.42、80.38%、14.65%,二維電極電絮凝對超濾具有明顯的強(qiáng)化作用,出水水質(zhì)達(dá)到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。電絮凝與超濾聯(lián)用與單獨(dú)超濾相比較,保持通量為9.422 L/(h·m2)不變,,進(jìn)水溫度穩(wěn)定在21~25℃,在相同時間內(nèi),前者跨膜壓差上升趨勢相對緩慢,反沖洗之后跨膜壓差恢復(fù)到原始跨膜壓差值,電絮凝延緩了超濾膜的堵塞,延長其正常運(yùn)行的時間。③多維電極電絮凝與超濾聯(lián)用對水中各污染物的去除原理和二維電極電

7、絮凝與超濾聯(lián)用相同,充當(dāng)工作電極的活性炭的投加量直接影響多維電極電絮凝效率,在一定范圍內(nèi)充當(dāng)工作電極的活性炭投加量越大,水質(zhì)處理效果越佳。當(dāng)多維電極電絮凝的實(shí)驗(yàn)條件為:電流密度為12.34A/m2,水力停留時間為15min,極板間距為10mm,充當(dāng)工作電極的吸附飽和活性炭投加量為50mg/L時,濁度、氨氮、CODMn、TP、UV254去除率分別為95.70%、48.20%、56.75%、89.90%、34.46%。在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的前