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本文采用反应相转化法制备聚乙烯醇(PVA)微滤膜,分别考察了强化混凝与强化混凝-微滤膜组合工艺对微污染原水的处理效果,并对微滤膜污染机理与清洗方式进行了研究,得到以下结论:
1.采用反应相转化法,研究不同乳化煤油用量下制备的PVA型微滤膜的性能,结果表明:制备的PVA微滤膜孔隙率均大于88％,LUXCH型两种微滤膜呈现粗骨架、多孔结构,过滤精度在0.26μ m以下。LUXFH型两种微滤膜呈现出薄壁的骨架结构,过滤精度高于0.26μ m。LUXCH-2型微滤膜具有较好的过滤精度与高膜通量,可作为微滤膜材料应用于微污染水处理。
2.利用强化混凝工艺对微污染水进行处理,结果表明:
(1)采用聚合氯化铝与硫酸铝作为絮凝剂,通过单因素实验,分别获得了两种絮凝剂的较佳的工艺条件。聚合氯化铝处理微污染水较佳工艺条件为:聚合氯化铝用量25mg／L,pH值为6.5,在此条件下,出水水质中浊度、氨氮与UV254分别为0.46NTU、0.79mg／L与0.054 A,三者的去除率分别为98.2％、49.9％与62.4％；硫酸铝处理微污染水较佳工艺条件为:硫酸铝用量40mg／L,pH值为5.5,此条件下,出水水质中浊度、氨氮与UV254分别为0.78NTU、0.81mg／L与0.046A,三者的去除率分别为97.6％、48.4％与65.9％。聚合氯化铝在浊度与氨氮的去除效果上略好于硫酸铝,但硫酸铝去除有机物的能力优于聚合氯化铝。
(2)采用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺复配作为絮凝剂处理微污染水,通过正交实验,获得了强化混凝的最佳工艺条件:pH值为6.5、PAC用量为20mg／L、PAM用量为2mg／L。在此基础上,浊度、氨氮、UV254的去除率分别为98.35％、50.67％与79.37％,出水水质中三者分别为0.42NTU、0.64mg／L与0.035A。强化混凝工艺在弱酸环境下对有机物与浊度具有较好的去除效果,可有效地去除水中的腐殖酸与悬浮物。
3.利用强化混凝-微滤组合工艺对微污染水进行处理,结果表明:
(1)膜直接过滤对微污染水中浊度、氨氮与UV254的去除效果不高,相比于膜死端过滤,膜错流过滤工艺的处理效果更好,具有更高的膜通量。
(2)通过正交实验,采用死端过滤获得了强化混凝-微滤组合工艺的最佳操作条件:PAC用量为20mg／L、PAM用量为2mg／L、过滤时间为1.5h,在此条件下,浊度、氨氮、UV254的去除率分别为98.92％、68.57％与85.31％,出水水质中三者分别为0.33NTU、0.51mg／L与0.028A。强化混凝-微滤组合工艺可有效的去除微污染水中的有机物、浊度、氨氮。
4.对膜污染机理与过程进行了探讨,研究了反复运行下不同清洗方式对膜清洗效果的影响,结果表明:机械刮膜+反冲洗(5min),清洗方式可很好的缓解膜污染,三次过滤周期与三次组合冲洗后的膜通量可恢复到98.8％。强化混凝可有效的防止膜污染,且强化混凝-微滤组合工艺明显提高PVA微滤膜的再生能力,延长膜的使用寿命。