鐵鹽混凝劑中鐵形態(tài)對混凝-超濾聯(lián)用工藝的影響.pdf

1、近年來，超濾技術(shù)在水處理中應(yīng)用越來越廣泛，但是膜污染問題是阻礙其應(yīng)用的主要原因之一?；炷鳛橐环N預(yù)處理，常與超濾技術(shù)進(jìn)行聯(lián)用。
　　本文采用混凝-超濾聯(lián)用工藝處理腐殖酸-高嶺土模擬水樣和黃腐酸-高嶺土模擬水樣，采用不用鐵鹽混凝劑，并對鐵鹽混凝劑進(jìn)行鐵形態(tài)分析，探究鐵鹽混凝劑中的鐵形態(tài)對混凝效果，混凝過程中所形成的絮體特性（包括絮體大小，分形維數(shù)，絮體強(qiáng)度和破碎恢復(fù)能力）及膜污染的影響，同時(shí)探究絮體特性與膜污染之間的關(guān)系。主要研究內(nèi)

2、容和結(jié)果如下:
　　1.以不同堿化度(B)（B值為0.5，1.0，1.5和2.0）的聚合氯化鐵(PFC)為混凝劑，F(xiàn)e-Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法測定PFC中的鐵形態(tài)，研究不同鐵形態(tài)對混凝-超濾聯(lián)用工藝中絮體特性及膜污染的影響，其結(jié)果表明:隨著B值的增加，PFC中的單體鐵(Fea)和聚合態(tài)鐵(Feb)含量逐漸降低，溶膠態(tài)鐵(Fec)含量逐漸增加;PFC中的Fea和Feb含量越高，其對有機(jī)物的去除效果越好，同時(shí)其電中和能力越強(qiáng)。PF

3、C中的Fea和Feb有利于形成大而松散的絮體。因?yàn)榛炷^程所形成的絮體大而且結(jié)構(gòu)松散，其在超濾過程中的膜污染比較輕。當(dāng)PFC的B值為0.5時(shí)，其混凝效果最好，超濾過程中膜污染最輕。
　　2.采用氯化鐵(FeCl3)及不同B值(B=0.25-2.2)的PFC，測定其中的鐵形態(tài)，選出含有較高Fea，F(xiàn)eb和Fec的鐵鹽(分別為FeCl3，B值為1.0的PFC(PFC10)和B值為2.2的PFC(PFC22))。研究鐵形態(tài)對混凝超濾聯(lián)用

4、工藝中絮體性質(zhì)及膜污染的影響。結(jié)果表明:三種混凝劑中，F(xiàn)eCl3的Fea，F(xiàn)eb含量最高，PFC10其次，PFC22最低。FeCl3對腐殖酸-高嶺土模擬水樣的去除效果優(yōu)于PFC10的效果，PFC22的混凝效果最差。當(dāng)水樣初始pH為4.0-9.0時(shí)，三種混凝劑對濁度和溶解性有機(jī)物(DOC)的去除率隨著pH增加而先增加后降低。水樣初始pH為6.0-7.0時(shí)，F(xiàn)eCl3對濁度和有機(jī)物有良好的去除效果，PFC10與PFC22在pH為5.0-6.

5、0時(shí)對濁度和有機(jī)物的去除效果較好。三種混凝劑中，由于FeCl3中的Fea，F(xiàn)eb含量最高，F(xiàn)eCl3混凝過程中形成的絮體具有粒徑大、結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低和破碎后易于恢復(fù)等特點(diǎn)。PFC10中的Fea，F(xiàn)eb含量低于FeCl3，PFC10形成的絮體較小而結(jié)構(gòu)緊密，強(qiáng)度較高和恢復(fù)能力較差。在不同pH條件下，酸性條件下形成的絮體較大、結(jié)構(gòu)較疏松，但是絮體強(qiáng)度較低。三種混凝劑混凝預(yù)處理時(shí)膜污染的順序是FeCl3＜PFC10＜PFC22，說明較高Fea

6、，F(xiàn)eb含量有利于減輕膜污染。膜污染阻力分析表明，當(dāng)FeCl3形成的絮體大、疏松且恢復(fù)能力強(qiáng)時(shí)，濾餅層阻力在總阻力的比重最低。另外，對于三種混凝劑來說，酸性條件下膜污染比堿性條件下輕。當(dāng)混凝劑中的Fea，F(xiàn)eb含量越高，膜污染在不同pH條件下變化越明顯。
　　3.在PFC中引入不同量的聚硅酸(pSi)，研究了引入pSi后鐵形態(tài)變化及pSi本身對混凝超濾聯(lián)用工藝中絮體特性及膜污染的影響。結(jié)果表明:加入pSi后，聚合硅酸氯化鐵(PFS

7、iC)中Fea和Feb的含量低于PFC中Fea和Feb的含量。與不同Si/Fe比的PFSiC相比，PFC對濁度去除率較低而對有機(jī)物去除率較高。隨著Si/Fe比增加，PFSiC形成的絮體粒徑增加。與PFC所形成的絮體相比，PFSiC形成的絮體強(qiáng)度低而且結(jié)構(gòu)緊密。在混凝-超濾模式下，當(dāng)Si/Fe比為0.07和0.10時(shí)，PFSiC的膜污染比PFC的膜污染輕，說明引入合適比例的pSi有利于減輕膜污染。在混凝-沉淀-超濾模式下，引入pSi有助于