超滤_纳滤双膜工艺处理南四湖水中试研究

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1、硕士学位论文超滤/纳滤双膜工艺处理南四湖水中试研究APILOTSTUDYONTHETREATMENTOFNANSILAKEWATERBYUF-NFMEMBRANEPROCESS党敏哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU991.2学校代码：10213国际图书分类号：628.162密级：公开工程硕士学位论文超滤/纳滤双膜工艺处理南四湖水中试研究硕士研究生:党敏导师:李圭白教授申请学位:工程硕士学科:建筑与土木工程所在单位:市政环境工程学院答辩日期:2015年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U

2、.D.C:628.162DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringAPILOTSTUDYONTHETREATMENTOFNANSILAKEWATERBYUF-NFMEMBRANEPROCESSCandidate:DangMinSupervisor:Prof.LiGuibaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ArchitectureandCivilEng.Affiliation:SchoolofMuni.andEnv.EngD

3、ateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要面对南四湖水有机污染物和无机盐均超标的问题，本论文研究超滤/纳滤双膜工艺对南四湖水的处理效能。通过测定双膜工艺进出水的产水水质，研究超滤/纳滤双膜工艺对南四湖水污染物的去除效果；通过测定不同运行工况下的长期运行产水水质和水量特点，研究超滤/纳滤双膜工艺的运行性能；通过将两种型号的纳滤膜以及一段与二段式纳滤处理系统的对比，研究两种纳滤膜的实际应用价值和两种

4、纳滤方式的运行特点。通过以上研究，为将来以南四湖为水源建厂的工艺选择提供技术支撑。超滤/纳滤双膜工艺对南四湖水污染物的去除效果试验表明，超滤单元在夏季对CODMn和UV254去除率分别为20%和7%，均低于冬季的40%和24%；纳滤单元产水中COD-1Mn和UV254含量分别小于0.6mg/L和0.006cm；纳滤单元（H膜）可去除88%以上的溶解性固体（TDS），使其完全符合饮用水卫生标准；混凝沉淀和超滤工艺对DOC的去除效果分别为5.8%和15.29%，而H纳滤膜对其的去除率几乎可达到100%；纳滤工艺对荧光性物质去除效果优异，去除率均达

5、到了80%以上。纳滤预处理的评价与优化研究试验表明，超滤单元采用低通量死端过滤、每运行1小时即进行一次物理反冲的方式运行，超滤单元产水水质水量稳定。纳滤工艺的评价与优化研究试验表明，纳滤单元运行压力、水温与产水通量均呈正相关，压力越大，水温越高，产水通量也越大；电导率、溶解性固体（TDS）、硬度、硫酸盐、硝酸盐、氟离子、钠离子均随着压力越大，出水浓度越低。纳滤工艺的连续运行效能及污染与清洗试验表明，不投加阻垢剂，纳滤单元回收率受限于20%；投加清力PTP-0100阻垢剂7mg/L后，单段回收率（H纳滤膜）可提高至34%，双段总回收率（G纳滤膜

6、）可提高至68%，运行21天后通量衰减不明显；但是通过对膜表面污染成分进行分析，发现膜表面仍然存在了较严重的污染；污染后的纳滤膜经过化学清洗后，纳滤膜通量恢复90%以上。两种纳滤膜的处理性能对比研究表明，G纳滤膜和H纳滤膜对CODMn、UV254去除效果均优异，差别不大；G纳滤膜对硫酸盐、和硬度的去除效果稍微低于H纳滤膜，但仍然高于90%；G纳滤膜对硝酸盐、氟离子和钠离子的去除率分别为35%，50%和20%，H纳滤膜对其的去除率可分别达到可75%、79%和89%以上；在相同运行条件下，G纳滤膜的产水通量比H高，随着压力越大，水温越高，G膜产水

7、-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文通量优势越明显；在相同操作条件下，G纳滤膜的单位产水电耗要低于H纳滤膜近一半。一段式与二段式纳滤处理系统的对比研究表明，G纳滤膜的第一段产水和第二段产水在CODMn、UV254、二价离子的去除效果对比上并无明显差异；产水溶解性固体、电导率、NO--+3、F和Na方面差异较大，第二段产水水质均低于第一段；二段式系统比一段式产水量可提高58%，也就是说相同操作条件下二段式更节能。关键词：超滤；纳滤；双膜工艺；高有机物；南四湖-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFacedwiththeprobl

8、emofexceededorganicpollutantsandinorganicsaltsofNansiLakewater,thispaperstudiedthe