低水温条件下混凝超滤耦合工艺膜污染防治研究

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1、低水温条件下混凝超滤耦合工艺膜污染防治研究StudyonMembraneFoulingPreventionbyCoagulationandUltrafiltrationCouplingProcessunderlowwatertemperature研究生：宗子翔指导教师：张丽华教授级高工傅金祥教授学科专业：环境科学与工程二〇一七年三月论文编号：课题来源：国家自然科学基金（51508342）分类号：学校代码：10153UDC：密级：硕士学位论文低水温条件下混凝超滤耦合工艺膜污染防治研究作者姓名：宗子翔入学年份：2014年9月指导教师：张丽华教授级高工学科专业：环境科学与工程傅

2、金祥教授申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：论文答辩日期：学位授予日起：答辩委员会主席：答辩委员会组成：论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

3、盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月硕士研究生学位论文摘要I摘要低温情况下，大伙房水源天然水体中悬浮的胶体颗粒不易沉淀，增加了冬季净水厂生产的难度。超滤膜对低温稳定水有很好的去除效果，但由于胶体的不易沉降性，使水中胶体颗粒更易吸附于膜表面，造成膜污染加重。超滤工艺应用于大伙房水源水，经多年的实验验证，已

4、经证明它的可行性，但对于低温难沉降水体，净水能效不佳，且相对夏季常温，低温情况下的膜污染更加严重，本课题针对低温不易沉淀水的特点，在实验室中模拟天然水体，对低温混凝超滤工艺的净水能效及膜污染程度进行实验研究。首先通过烧杯实验对混凝剂进行筛选，选择PAC为膜前预混凝剂，PAC投加量初选为20mg/Ｌ，然后针对影响膜污染快慢的水温、膜通量、ρPAC、混凝时间等因素以TMP变化快慢为考察指标，进行单因素对比，初选出各因素的最佳值，膜通量为90L/m2，PAC投加量为5mg/L，混凝时间为5min时，膜污染相对缓慢。水温为4℃时膜污染最为严重。然后利用响应曲面分析方法，以归一化膜

5、比通量为考察指标，对影响膜污染的各个因素进行综合分析，发现当水温低于4℃时，对膜污染的影响较小，而当水温高于4℃时，水温及各影响因素对膜污染的影响显著。优化出对膜污染影响最小的参数值为温度为6.8℃，膜通量为90.15L/m2，PAC投加量为6.38mg/L，混凝时间为6.16min。在对预测值进行验证的实验中，模型预测值与实验值的相对误差为0.508%。在对膜污染防治的研究中，对比了不同pH值的酸碱溶液对膜污染的去除效果，并对膜表面污染物进行了物质分析，对膜丝表面进行了扫面电镜分析，发现先用pH为2的酸溶液冲洗后，再用pH为12的碱溶液清洗对TMP的恢复和污染物的去除效

6、果最好。又以实验中TMP增长的数据为基础，建立膜污染比阻变化关系，发现PAC为5mg/L,混凝时间为5min时比阻变化较慢，又以实验数据为基础建立了TMP变化函数模型。关键词：低温；超滤；响应曲面；膜污染II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractUnderthecircumstancesoflowtemperature，suspendedcolloidalparticlesinthenaturalwatersystemofDaHuofangwatersourcefailedtosubsideeasily，Inactualproduc

7、tion，thewatertreatmentplantcanonlyincreasethecoagulantdosingtoensuretheeffluentquality.Theultrafiltrationmembranehasagoodremovaleffectonlowtemperaturestablewater.However，colloidalparticlesareeasiertobeabsorbedtothemembranesurfaceduetothepropertyofdifficultsedimentat