紫外_氯与反渗透组合工艺对微污染水的处理研究.pdf

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1、硕士学位论文紫外/氯与反渗透组合工艺对微污染水的处理研究RESEARCHONTHETREATMENTFORMICRO-POLLUTEDWATERBYUV/CHLORINEANDREVERSEOSMOSISPROCESS赵姝哈尔滨工业大学2018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：公开工学硕士学位论文紫外/氯与反渗透组合工艺对微污染水的处理研究硕士研究生：赵姝导师：李智灵副教授申请学位：工学硕士学科：市政工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予

2、学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.162DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONTHETREATMENTFORMICRO-POLLUTEDWATERBYUV/CHLORINEANDREVERSEOSMOSISPROCESSCandidate：ZhaoShuSupervisor：Prof.LiZhilingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEnginee

3、ringSpeciality：MunicipalEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要当前地表水体的有机污染十分严重，一类是结构复杂的天然有机物（NOM），一类是难以被常规工艺有效去除的微污染物。紫外/氯技术是一种新兴的高级氧化工艺，对NOM和微污染物具有良好的降解效果，

4、将紫外/氯高级氧化技术与反渗透膜分离工艺相结合，一方面，利用预氧化减轻后续的膜污染，另一方面预处理产生的副产物可被反渗透膜有效截留。本文以腐殖酸模拟水中的NOM、并结合苯甲酸作为目标微污染物来模拟微污染水体，考察了紫外/氯高级氧化技术降解腐殖酸和苯甲酸的影响因素，包括污染物初始浓度、氧化剂投加量和体系pH，并且研究了作为水体背景的腐殖酸对苯甲酸降解的影响。对于腐殖酸来说，降低初始浓度或增加氧化剂投加量，其降解率不一定增加；而苯甲酸的降解率随着苯甲酸初始浓度的降低、氧化剂投加量的增加而增加；体系pH越低，腐殖

5、酸和苯甲酸的降解速率越快；腐殖酸作为水体背景存在时会对苯甲酸的降解起到一定的抑制作用。考察了紫外/氯预处理对后续反渗透膜通量的影响，得出了最佳的预处理工艺参数。由于预处理使得腐殖酸部分矿化，并且改变了腐殖酸的分子量分布情况和结构，使得膜污染有所减轻，后续反渗透膜水通量衰减速度变缓；当紫外/氯预处理的氧化剂投加量为400μM、体系pH为7时，水通量的衰减幅度最小，取得了最佳的运行效果。研究了反渗透膜对预处理过程中产生的消毒副产物（DBPs）的截留能力。选取三氯甲烷（TCM）、二氯乙酸（DCAA）、水合氯醛（C

6、H）和二氯乙腈（DCAN）作为代表性的DBPs，实验结果表明反渗透膜对DCAA和CH的截留率可高达90%以上，而对TCM和DCAN只能截留50%左右。通过对膜表面进行红外光谱表征，以及对运行后的膜片进行脱盐率测试，结果表明紫外/氯预处理过程中残余有效氯未能破坏聚酰胺分离层。考察了紫外/氯与反渗透组合工艺对松花江实际水体的处理效能。当氧化剂投加量为400μM、体系pH为7时，TOC和UV254在预处理后分别降解了41.39%和30.90%；未经预处理的原水直接经由反渗透处理，其水通量衰减迅速，运行8h后水通量

7、衰减至45.72L/(m2•h)；而原水先经过预处理再进入反渗透平台，初始水通量虽略有降低，但通量衰减速度极为缓慢，运行8h后水通量为65.45L/(m2•h)，从长期运行的角度来说，紫外/氯预处理可有效延缓膜污染。关键词：紫外/氯；高级氧化；反渗透；腐殖酸；苯甲酸-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,theorganicpollutionofsurfacewaterisveryserious.Onekindoforganicpollutionisnaturalorganic

8、materials(NOM)withcomplexstructures.Theotherismicropollutants,whichisdifficulttoberemovedbyconventionalprocesses.UV/ChlorinetechnologyisanewadvancedoxidationprocesswithgooddegradationeffectonNOMandmicropollut