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随着经济社会的高速发展,水资源短缺问题日益突出,成为限制社会发展的重要因素。城市污水厂二级出水水量稳定,有机物成分相对简单,主要为腐殖酸、蛋白质、多糖等,因此,城市二级出水深度处理回用可有效缓解水资源短缺的压力。城市二级出水中含有一定量的磷(P)与化学需氧量(COD),如果直接排放,会对地表水造成污染。综合以上原因,本课题的主要研究内容是对城市二级出水进行深度处理去除P和有机物。本文主要采用超滤前加吸附预处理工艺对二级出水进行深度处理,所选取吸附剂有:有机钛吸附剂、阴离子交换树脂(4200CL、IRA900CL)、大孔吸附树脂(XAD4、XAD7HP、XAD16N)以及传统粉末活性炭,吸附前后二级出水过超滤系统,对比滤膜污染程度,旨在选出一种高效、经济、环保的吸附剂为后续污水厂二级出水深度处理提供理论依据,主要研究内容与得到的结论如下:1、分别探究有机钛吸附剂、阴离子交换树脂(4200CL、IRA900CL)、大孔吸附树脂(XAD4、XAD7HP、XAD16N)、粉末活性炭等7种吸附剂对水中P、腐殖酸、蛋白质和多糖的吸附效果。由实验结果可得出,在较优反应条件下:有机钛吸附剂、4200CL、IRA900CL对P的去除率分别为:91.4%、86.3%。、84.2%,粉末活性炭对P的去除率为45.4%,而XAD4、XAD7HP、XAD16N对P的去除率均不到30%;有机钛吸附剂对腐殖酸的去除率可达到77.9%,4200CL、IRA900CL对腐殖酸的去除率仅为25.2%和37.5%,其余四种吸附剂效果更差。有机钛吸附剂、4200CL、IRA900CL对蛋白质的去除率分别为:81.9%、48.8%、27.3%;粉末活性炭对多糖的去除率为18.3%,其余6种吸附剂对多糖的吸附效果均较差,只能达到10%左右。2、对有机钛吸附剂、阴离子树脂(4200CL、IRA900CL)三种吸附剂的再生性能进行探究,实验结果表明:有机钛吸附剂、4200CL、IRA900CL经过10次再生后,对P的去除率分别由98.3%、92.1%、89.6%降至92.3%、65.5%、8.0%;对腐殖酸的去除率分别由83.8%、35.2%、45.4%降至 81.5%、8.2%、39.7%;对蛋白质的去除率分别由 85.6%、51.0%、29.6%降至33.9%、5.9%、4.0%;对多糖的去除率分别由11.1%、9.0%、10.0%降至8.8%、6.1%、8.9%。3、分别对有机钛吸附剂、4200CL、IRA900CL三种吸附剂进行SEM、比表面积、红外光谱等表征,结果表明:有机钛吸附剂呈现絮状结构,两种阴离子树脂为球体,有机钛吸附剂的比表面积、单点总孔容积大于两种阴离子树脂,且有机钛吸附剂化学性质更稳定。4、探究有机钛吸附剂、4200CL和IRA900CL对某污水厂二级出水的吸附性能。结果表明:有机钛吸附剂对二级出水中P的去除率可达到90%,对TOC的去除率可达到80%以上,对大分子有机物和小分子有机物吸附效果良好,对荧光物质(包括类富里酸物质、类糖化蛋白物质和微生物代谢产物)去除效果明显,且再生性能优良,经过10次重复使用后,吸附效果仍稳定。相比于有机钛吸附剂,4200CL和IRA900CL不仅表现出来一般的吸附性能,且再生能力差。5、研究某污水处理厂二级出水经过三种吸附剂吸附前后对超滤膜的污染状况。二级出水过超滤系统,经过2个循环后跨膜压差达到4.5bar,有机钛吸附剂吸附后的二级出水经过10个循环后跨膜压差只达到0.9bar,4200CL吸附后二级出水经过9个循环后跨膜压差达到3.5bar,IRA900CL吸附后二级出水经过7个循环后跨膜压差达到3.5bar。