新型海藻酸鈉復配水處理劑的開發(fā)及其對膜污染的控制研究.pdf

1、新型、高效的水處理藥劑和材料始終是水處理領(lǐng)域重點發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，也是地表水處理與水污染治理技術(shù)和設備實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。為了實現(xiàn)中水回用，保障飲用水安全，提高“混凝-超濾”工藝的處理效果，本論文選取了具有代表性的常規(guī)混凝劑與海藻酸鈉(SA)復配分別對活性翠蘭K-GL模擬水樣、分散黃RGFL模擬水樣和腐植酸模擬地表水樣進行了混凝預處理實驗，并對出水水樣進行效果分析，篩選出最佳復配混凝劑及優(yōu)選復配比例。在最佳復配條件下，研究pH值對復

2、配混凝劑處理效果的影響，并對其混凝過程進行在線監(jiān)測，探討了復配混凝劑所形成絮體的粒徑分布、損強度和恢復能力。在最佳復配混凝劑和最佳混凝條件下，分別對三種模擬水樣進行了混凝-超濾實驗，初步研究復配混凝劑對膜通量以及膜污染的影響，研究結(jié)論歸納如下:
　　 (1)無機混凝劑種類直接影響新型海藻酸鈉復配水處理劑的混凝效果。當處理活性翠蘭K-GL模擬水樣時，最佳復配混凝劑為聚合氯化鋁(PAC)/SA，其中PAC與SA的最佳質(zhì)量比為10∶1

3、，PAC的最佳投加量為10mg/L;當處理分散黃RGFL模擬水樣時，最佳復配混凝劑為硫酸鋁(Al2(SO4)3)/SA，其中Al2(SO4)3與SA的最佳質(zhì)量比為13∶2，Al2(SO4)3的最佳投加量為6.5mg/L。由于SA能夠增強常規(guī)混凝劑的架橋吸附作用使得新型海藻酸鈉復配水處理劑較單獨使用常規(guī)混凝劑的脫色效果有所增加，特別是在低投加量下，復配混凝劑的脫色效果提高程度明顯。pH是影響脫色的重要因素，在酸性條件下比在堿性條件下，提高

4、脫色效果明顯;對于兩種模擬水樣最佳pH值都為6。
　　 (2)處理印染廢水模擬水樣時，與常規(guī)混凝劑相比，新型海藻酸鈉復配水處理劑所形成絮體的生長速率增加，縮短混凝劑與污染物反應時間，并大幅提高最終絮體粒度，增強絮體的強度及恢復能力;在酸性條件下，所形成的絮體速度快，雖然絮體的粒徑較小但強度和恢復因數(shù)較堿性條件大，在pH=6時，絮體性能最好，粒徑大且密實。
　　 (3)無機混凝劑種類影響到新型海藻酸鈉復配水處理劑對于腐植酸

5、模擬水樣的水處理效果。經(jīng)過篩選得出最佳復配混凝劑為PAC/SA，其中PAC與SA的最佳質(zhì)量比為20∶1，PAC的最佳投加量為6mg/L; PAC與SA復配后，能在較寬范圍內(nèi)提高水樣濁度和DOC的去除率，但對UV254的去除效果上增效不明顯，水樣的pH值對混凝效果有很大的影響，當pH=6時，對于濁度、UV254和DOC的去除效果最好。
　　 (4)處理腐植酸模擬水樣時，PAC跟SA復配后，提高了絮體的生長速率，增大了絮體的平均粒徑

6、;由于SA本身的架橋作用，使PAC與膠體顆粒形成的絮體更加密實，在受到剪切力作用時，新型海藻酸鈉復配水處理劑有較好的抗剪切力作用和恢復的能力。
　　 (5)對于三種水樣，相對于常規(guī)混凝劑，新型海藻酸鈉復配水處理劑能夠延緩減輕超濾膜的污染。當處理活性翠蘭K-GL模擬水樣時，PAC與PAC/SA的相對膜通量分別為0.511與0.582，通量提高率為7.1％;當處理分散黃RGFL模擬水樣時，Al2(SO4)3與Al2(SO4)3/SA

7、的相對膜通量分別為0.525與0.568，通量提高率為4.3％;當處理腐植酸地表水模擬水樣時，PAC與PAC/SA的相對膜通量分別為0.414與0.464，通量提高率為5.0％。
　　 以上研究結(jié)果表明，新型海藻酸鈉復配水處理劑在增強混凝效果、強化混凝行為以及控制超濾膜污染等方面均有顯著的效果，初步分析了其作用的機理，為研究新型、高效的無機/有機復配混凝劑的研制與開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，并為其在廢水和地表水處理中推廣應用提供理論性的