混凝-纳滤联合工艺去除双酚A及膜污染减缓机制研究.pdf

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1、硕士学位论文混凝-纳滤联合工艺去除双酚A及膜污染减缓机制研究STUDYONREMOVALOFBISPHENOLABYCOAGULATION-NANOFILTRATIONCOMBINEDPROCESSANDMEMBRANEFOULINGMITIGATIONMECHANISM张宇超哈尔滨工业大学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：628.1密级：公开工学硕士学位论文混凝-纳滤联合工艺去除双酚A及膜污染减缓机制研究硕士研究生：张宇超导师：赵明副教授申请学位：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月授予学

2、位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONREMOVALOFBISPHENOLABYCOAGULATION-NANOFILTRATIONCOMBINEDPROCESSANDMEMBRANEFOULINGMITIGATIONMECHANISMCandidate：ZhangYuchaoSupervisor：AssociateProf.ZhaoMingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngi

3、neeringSpeciality：MunicipalEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要水源受到微污染物侵害的问题不可忽视，且人类对饮用水水质的要求不断提高，纳滤作为一种既安全又能保证净水效能的膜分离技术而成为研究热点，应用广泛。本文研究了纳滤对微污染物双酚A的去除效果及影响因素，同时增加混凝预处理环节，并将该联合工艺应用于

4、微污染松花江水的处理中，从净水效能和膜污染两方面加以分析。首先采用纳滤过滤双酚A，其去除率为60.7%，同时过滤酮基布洛芬、三氯生、三氯卡班等其他不同分子量的微污染物，研究表明纳滤对微污染物的截留机理主要是空间位阻效应。探究双酚A浓度、pH、腐殖酸、牛肉血清蛋白4种因素对双酚A去除的影响，双酚A浓度对其去除率影响不大，pH、腐殖酸浓度的增加使得双酚A去除率增加；反之，牛肉血清蛋白的加入使其去除效果减弱；腐殖酸易与Ca2+发生螯合作用，使得双酚A去除率受到影响。考虑到通量衰减较大，增加混凝预处理手段以减缓膜污染，混凝剂采用六水合氯化铝（AlCl3·6H2O），对比混

5、凝沉淀后取上清液和在线混凝两种方式，通过烧杯试验选取对应的最佳投加量。对比单独纳滤及两种混凝方式联合纳滤3种工艺，重点研究了混凝对膜污染的影响，考虑浊度的影响，通过研究比通量、污染层表征和膜阻力，分析污染情况与机理。其次测定了联合工艺中双酚A的截留率，该值受到原水pH和浊度的影响较大。研究表明，混凝对双酚A的去除主要是通过其与大分子物质（如：腐殖酸）结合形成较大絮体后沉淀，在pH=7时去除率为40.9%。为了验证混凝-纳滤工艺的实际应用价值，将其用于微污染松花江水的处理中，测定了原水水质指标。对比3种工艺的比通量和膜污染情况，上清液-纳滤的比通量衰减最小，比直接纳

6、滤提高了0.33。对各工艺及环节的净水效能进行比较，混凝对浊度的去除效果良好，而大部分无机阳离子难以去除。有机物、浊度、无机离子被纳滤大幅度去除，无需考虑余铝问题。经表征分析，膜污染严重程度呈现单独纳滤＞在线混凝-纳滤＞上清液-纳滤的趋势。本文通过对混凝参数进行优化，减缓了纳滤膜污染情况，同时分析了双酚A和其他污染物的去除效果，将混凝-纳滤工艺从实验室配水扩大到实际水体，进一步论证了该工艺的实际应用价值。关键词：混凝；纳滤；双酚A；膜污染-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheproblemofwatercontaminationbymicrop

7、ollutantcannotbeignoredandthedemandofhumanbeingsfordrinkingwatercontinuestoincrease.Asamembraneseparationtechnologywhichissafetyandcanensuretheefficiencyofwaterpurification,nanofiltrationhasbecomearesearchhotspotandbeenusedwidely.Inthispaper,effectofnanofiltrationontheremovalofmicropo

8、lluta