综述混凝絮凝—膜滤复配技术在水处理中的应用

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1、综述：混凝/絮凝-膜滤复配技术在水处理中的应用重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：AndreaNavarroJiménez指导教师：郑怀礼教授专业：环境工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年四月TheApplicationoftheHybridCoagulation/flocculationProcesswithMembraneFiltrationThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’

2、sDegreeofEngineeringByAndreaNavarroJiménezSupervisedbyProfe.HuailiZhengSpecialty:EnvironmentalEngineeringFacultyofUrbanConstruction&EnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015中文摘要摘要饮用水是人类生存必不可少的重要资源。如何获得干净、安全、清洁的水资源是全世界关心的问题。由于卫生设施不足造成的饮用水污染，已经变

3、成人类健康问题主要的危险因素。每年至少10%的疾病，包括400万例腹泻造成至少180万人死亡。尤其是贾第鞭毛虫和隐孢子虫，它们属于原虫类寄生虫，主要寄生于人类和动物体内的肠道，能够引起许多肠道疾病。因此，有必要通过新的水处理方法或技术手段去去除这类寄生虫，改善水质，提升水体安全性。混凝/絮凝法是水处理过程中一项重要的操作单元。混凝/絮凝过程是十分复杂的，影响因素很多，如水质、原水pH、碱度、水温、絮凝剂或助凝剂的种类、絮凝剂的投加量、投加顺序、与水体的反应时间等。其中，絮凝剂的好坏对处理效果的好坏起了决定性的作用。因此，絮凝剂的选择非常重要

4、。水处理过程，常用的絮凝剂为无机絮凝剂，主要包括铝盐、铁盐两大类。近年来，有学者通过添加硅酸等提升铝盐、铁盐絮凝剂的处理效果。然而，铝盐存在残余铝超标对身体有害，铁盐存在处理后水体色度受影响等缺点。而天然物质絮凝剂，作为一种环境友好型絮凝剂，成为水处理技术的一种新选择。与化学絮凝剂相比，天然物质絮凝剂具有很多优点。例如，壳聚糖和辣木（Moringaoleifera）种子，它们具有生物可降解性，毒性低，剩余污泥产量低，对人类身体健康威胁小等众多优点，而被作为絮凝剂应用于水处理技术中。论文主要从壳聚糖、辣木种子的物质特性、应用性等方面进行总结。

5、壳聚糖的使用及研究较多。辣木种子，由于包含了一种无毒的、天然高分子物质而具备很好的净水性能，因而越来越受关注。辣木种子因具有除浊、除色等优点，能很有效的提升絮凝效果。然而，通常只使用絮凝剂处理应用水是无法达到各标准对饮用水处理的要求。因此，很有必要与其他处理技术相结合去使水质达标，而膜滤技术是一种先进、处理效果好的处理手段。膜滤技术在水处理过程中已经被广泛使用。论文主要从膜滤技术的基本概念、分类、操作流程等方面进行综述。膜滤技术主要以选择透过膜为分离介质，在膜两侧施加推动力，从而使原料侧组分选择性透过膜，从而达到净水的目的。常用的膜滤技术包

6、括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等。根据制作材料的不同，滤膜主要包含纤维素醋酸酯、聚砜类、陶瓷类超滤膜等。根据操作流程的不同，膜滤技术又可分为死端过滤和错流过滤两大类。尤其是微滤（MF）和超滤（UF），因具备良好的预处理效果，可减少化学絮凝剂使用量等优点而被关注。膜滤技术的主要作用机理是滤膜的物理拦截作用，将水体中的悬浮颗粒、胶粒、细菌、藻类、寄生虫等病毒去除，从而达到净I重庆大学硕士学位论文水目的。因而，膜滤技术被认为是一种极具发展潜力的新型水处理技术。然而，膜滤技术会存在膜污染的问题。由于水中的微粒、胶体粒子或

7、大分子溶质之间存在物理、化学相互作用或机械作用，而引起膜表面或膜孔内吸附、沉积，从而造成膜孔径变小或堵塞，甚至造成一些不可逆变化现象等，形成膜污染。膜污染问题是阻碍膜滤技术高效运行的主要问题之一，主要包括沉淀污染、吸附污染、生物污染等。饮用水中，除了寄生虫类问题之外，天然有机物（NOM）同样能引起严重的污染。各种水体中存在众多化学性质复杂的有机物。同时，人类活动会导致大量有机物直接、间接地排入水体。这些有机物会影响水体的物理、化学、生物性质，从而影响水体的色度、透明度等。同时，有研究认为天然有机物也是造成膜污染的原因之一。然而，水体中的天然

8、有机物很难用常规的处理流程去除。因此，非常有必要利用新型、高效的水处理技术去提升对水体中天然有机物的去除效果。在中国，已有研究利用天然物质絮凝剂或膜滤技术去处理生活污水、工业废水