微絮凝-膜过滤工艺去除地表水中有机污染物的试验研究.doc

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1、微絮凝-膜过滤工艺去除地表水中有机污染物的试验研究论文作者：张彬龚泰石顾平李力摘要：对采用微絮凝-膜过滤新工艺处理微污染地表水，特别是对水中有机污染物的去处效果进行了试验研究。试验结果表明在投加粉末滤料的情况下，该工艺对微污染原水中有机物的去除效果显著。对野外水源水及被污染的江河湖塘水的处理效果可保持长期的稳定性。关键词：水处理有机物去除微絮凝膜过滤微污染水　　1、概述　　以加药混凝-沉淀-过滤-消毒为主的传统工艺，主要以去除浊度（悬浮物、胶体等）和杀灭病原微生物为目的，目前已很难适应受有机物污染的水源水处理，存在出水浊度

2、和有机物浓度超标等问题。　　膜组合工艺指膜分离技术与其它水处理单元的有机组合，因可以利用各个单元工艺的特点、优势及各个单元工艺之间的协同作用，取得满意的处理效果，而备受研究者瞩目，其研究和应用方兴未艾。　　膜分离与絮凝沉淀处理相结合的工艺称为膜混凝反应器（MCR），如果在此基础上进一步投加粉末活性炭（PAC），可形成PAC-MCR组合工艺。该工艺集加药絮凝沉淀、活性炭物理吸附和膜的高效分离作用为一体，可提高对微污染水中污染物的去除效果，保证出水水质的优良和稳定。　　考虑到当前野外地表水的污染最主要、最普遍的是有机物污染，因

3、此在整个试验阶段把对有机物的去除作为重点来研究。　　2、试验装置与方法　　2.1试验装置　　本实验所采用的工艺流程如图1所示。　　膜组件内置一中空纤维微滤膜，材质为聚偏氟乙烯，孔径为0.22μm，膜有效面积为0.5m2。6　　原水经水泵提升进入反应器，与此同时将絮凝剂加入反应器中，同时在膜组件中加入粉末活性炭。反应器到达高水位时停止进水，絮凝10min，而后在抽吸泵作用下膜组件开始出水。在反应器液位降至最低水位时，进水泵重新开始工作，开始下一个周期。为减缓膜污染，出水方式采用出水数分钟、停水1～2分钟、连续曝气的方式。　　

4、2.2分析项目、方法　　所采用的水质分析方法及使用仪器见表1。表1　水质分析项目、方法及仪器分析项目分析方法仪器浊度仪器法GDS-3B型光电式浊度计pH值仪器法PHS-3C型精密pH计CODMn酸性高锰酸钾法--UV254比色法68500型紫外可见分光光度计UV410比色法8500型紫外可见分光光度计　　UV254可作为总有机碳（TOC）及总三氯甲烷生成能（T-THMFP）的代用参数，并且还与水中的三致物质（致癌、致畸、致突变）和形成三卤甲烷的前驱物（THMs）有良好的相关性，是考察水中小分子有机物的去除情况的重要参考指标

5、。UV410主要反映水中具有较大共轭体系的有机化合物，如水中的大分子腐殖酸等，他们是地表水中主要的成色物质，是考察水中大分子有机物的去除情况的重要参考指标。通过分光光度计对UV254、UV410的观测，可快速了解水质处理情况。　　2.3原水水质参数　　原水取自天津某湖水,试验期间主要水质参数见表2。表2　　原水水质参数表水质指标浊度NTUCODMnmg/LUV254cm-1UV410cm-1pH范围平均67.5~60.429.97.8~13.0810.300.183~0.410.2470.010~0.0370.0209.2

6、8~9.879.54　　3、结果与讨论　　3.1絮凝剂种类和投加量的确定　　无机絮凝剂因无毒或低毒、价廉、原料易得而被广泛应用。目前由于铝与人体健康的关系存在许多不确定性，加上铁盐形成的矾花大且沉降性能好，因此本实验选用三氯化铁做絮凝剂。通过六联搅拌实验及浊度测量结果，得出本实验处理原水所需的最佳投药量的为15～30mg/L。　　3.2对浊度的去除6　　PAC-MCR由于其膜截留作用，出水透明、无色无味，感官性状良好。尽管进水波动较大，但出水平均浊度为0.1NTU，对浊度的平均去除率为99.03%，图2为PAC-MCR进出

7、水的浊度变化。　　3.3对CODMn的去除　　图3反映了该工艺对天津某池塘水CODMn的去除效果，从该图可以看出，进水CODMn在7.8mg/l～13.08mg/l之间波动，而出水CODMn基本上维持在4.0mg/l左右，满足国家《生活饮用水卫规范》（2001）要求所规定CODMn≤５mg/l的要求，CODMn去除率达到69.7％以上。　　3.4对UV254（TOC、THMS）的去除　　检测絮凝反应器中混合液的平均值为0.313cm-1，膜组件中混合液的平均值为0.283cm-1，原水和出水的UV254分别为0.247cm

8、-1和0.109cm-1，可见该工艺对UV254的去除是非常有效的。从图中还可以看出，由于PAC对腐殖质类物质的吸附作用，使运行初期系统对UV254就具有较高的去除率，之后维持在一个很平稳的水平，在整个运行期间去除率为58.13%。　　3.5对UV410（色度）的去除　　图5是原水、出水UV410的变化