超滤在饮用水净化和城市污水深度处理中的应用研究

【摘要】：本文旨在通过中试试验，分别考察超滤在饮用水净化与城市污水深度处理中应用的效果及可行性。通过在不同操作条件下开展超滤试验，考察超滤在饮用水净化和城市污水回用中的污染物去除效果和运行稳定性，得出适宜的操作参数，为进一步的工程应用提供参考。 超滤在不同操作条件下对饮用水净化的长期试验表明，超滤能够完全截留细菌，保证饮用水的生物安全性；对有机物有一定的去除作用。炭砂滤池作为超滤的预处理，能够有效去除有机污染物，减轻膜污染，提高膜通量，是饮用水净化中超滤的有效预处理方式。 超滤在不同操作条件下对城市污水深度处理的试验表明，出水CODCr、BOD5、SS与色度均优于国家生活杂用水标准。 采用定期反冲洗与化学强化反冲洗的方法可以实现超滤系统在高通量条件下的长期稳定运行。在饮用水净化中，膜通量高达120L/(m2h)，运行能耗为0.07kWh/m3，系统的水回收率97.86%；在城市污水深度处理中，系统可在70L/(m2h)的高膜通量下稳定运行，运行能耗为0.10kWh/m3，水回收率为93.83%。对饮用水净化试验中的化学强化反冲洗废水进行三维荧光光谱分析表明，膜污染成分主要为类蛋白与腐殖质类物质。 上述结果表明，超滤系统在饮用水净化和城市污水深度处理中，污染物去除效果良好，可保持高通量和高水回收率，具有良好的性能和应用前景。 【关键词】：饮用水净化 城市污水深度处理 超滤 通量 化学强化反冲洗
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU991.2;TU992.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-26
• 1.1 我国的水资源状况9-11
• 1.2 饮用水净化技术的发展与应用11-17
• 1.2.1 饮用水净化技术的发展历史11-12
• 1.2.2 饮用水深度净化技术的研究与应用12-16
• 1.2.3 我国自来水厂净水工艺的应用现状16-17
• 1.3 污水回用技术的发展与应用17-19
• 1.3.1 污水回用的发展历史17-18
• 1.3.2 污水回用技术的研究与应用18-19
• 1.4 超滤概述19-24
• 1.4.1 超滤的发展历史19-20
• 1.4.2 超滤概念及原理20-21
• 1.4.3 超滤膜组件型式及其特点21-22
• 1.4.4 超滤操作方式22-23
• 1.4.5 不同厂家微滤/超滤膜比较23-24
• 1.5 研究背景与意义24
• 1.6 研究目的与研究内容24-26
• 1.6.1 研究目的24
• 1.6.2 研究内容24-26
• 第2章 超滤在饮用水净化中的应用研究26-61
• 2.1 试验装置与试验方法26-33
• 2.1.1 试验工艺流程26-29
• 2.1.2 试验原水29-30
• 2.1.3 试验操作方法30-31
• 2.1.4 试验条件31-32
• 2.1.5 检测项目及检测方法32-33
• 2.2 有炭砂滤池作为预处理时污染物去除效果33-38
• 2.2.1 CODMn33-34
• 2.2.2 TOC34-35
• 2.2.3 UV2542735-36
• 2.2.4 浊度36-37
• 2.2.5 细菌总数37-38
• 2.3 无炭砂滤池作为预处理时的污染物去除效果38-42
• 2.3.1 CODMn38-40
• 2.3.2 TOC40
• 2.3.3 浊度40-41
• 2.3.4 细菌总数41-42
• 2.4 超滤运行稳定性影响因素分析42-51
• 2.4.1 不同通量对跨膜压差和透过率变化的影响42-45
• 2.4.2 不同过滤时间对跨膜压差和透过率变化的影响45-48
• 2.4.3 有无炭砂滤池条件下的运行稳定性48-50
• 2.4.4 水回收率50-51
• 2.5 膜污染化学强化反冲洗的有效性51-60
• 2.5.1 酸洗与碱洗效果对比51-52
• 2.5.2 不同化学强化反冲洗周期下跨膜压差与透过率的变化52-55
• 2.5.3 膜污染成分分析55-60
• 2.6 小结60-61
• 第3章 超滤在城市污水深度处理中的应用研究61-71
• 3.1 试验装置及试验方法61-64
• 3.1.1 试验工艺流程61-62
• 3.1.2 试验原水62
• 3.1.3 试验操作方法62-63
• 3.1.4 试验条件63
• 3.1.5 检测项目及检测方法63-64
• 3.2 污染物去除效果64-68
• 3.2.1 浊度64-65
• 3.2.2 CODCr65
• 3.2.3 BOD55765-67
• 3.2.4 悬浮物67
• 3.2.5 色度67-68
• 3.3 超滤运行特性68-70
• 3.3.1 跨膜压差68-69
• 3.3.2 透过率69
• 3.3.3 水回收率69-70
• 3.4 小结70-71
• 第4章 超滤膜应用的经济性分析71-77
• 4.1 超滤膜应用于饮用水净化的经济性分析71-73
• 4.1.1 能耗71
• 4.1.2 药耗71-72
• 4.1.3 超滤系统投资成本72-73
• 4.2 超滤膜应用于污水回用的经济性分析73-77
• 4.2.1 能耗73-74
• 4.2.2 药耗74
• 4.2.3 超滤系统投资成本74-75
• 4.2.4 超滤与常规工艺的比较75-77
• 第5章 结论与建议77-80
• 5.1 结论77-78
• 5.2 建议78-80
• 参考文献80-86
• 致谢86-87
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果87

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