纳滤工艺对水中微污染物的处理效能及工艺优化控制研究

来源 :苏州科技大学 苏州科技学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangf123456
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本文用纳滤组合工艺为主要的处理技术,以水中的微量有机污染物质(邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、乐果和莠去津)为研究对象,寻求最佳的工艺运行参数。首先,初步探索了用混凝-超滤工艺作为纳滤工艺预处理的可行性,对比了在线混凝-超滤系统与混凝沉淀-超滤系统两个体系的区别,通过正交试验和单因素试验,研究了温度、初始pH值、混凝剂投加量等因素对混凝-超滤工艺处理污水厂二级出水的处理效能的影响,研究表明反应温度是影响有机物去除率的一个最重要因素,混凝工艺五个因素对有机物去除率影响程度大小为:初始pH>温度>沉淀时间>投加药剂>投药量。有机物的去除率随温度的上升而提高;随混凝剂投加量的增加而提高,但是在30 mg/L基础上再增加混凝剂投加量,有机物去除率增长缓慢,且碱性水体条件更有利于混凝-超滤工艺去除有机物。在线混凝-超滤工艺去除有机物的最佳工艺条件为:初始pH值为8反应温度为30℃(±2),混凝剂投加量为30mg/l。经上述条件处理后,有机物去除率能达到43.2%。  其次,考察了纳滤工艺对4种微量内分泌干扰物(DBP、DEHP、乐果和莠去津)的截留效果,通过正交试验和单因素试验,研究了温度、初始pH值、初始浓度、TMP、运行时间等因素对纳滤工艺处理4种微量内分泌干扰物截留效能的影响。研究表明,五个可控因素对截留率影响程度从大到小,截留DBP依次为:初始pH>TMP>温度>初始浓度>运行时间;截留DEHP依次为:初始pH>TMP>温度>初始浓度>运行时间;截留乐果依次为:TMP>初始pH>初始浓度>温度>运行时间;截留莠去津依次为:初始pH>温度>运行时间>TMP>初始浓度。纳滤工艺对微量内分泌干扰物的截留率随pH值的降低而上升,且在酸性条件下,膜比通量下降的相对较慢,更能减缓纳滤膜污染的发生。在一定温度范围内,截留率随温度的降低而升高,但是变化幅度不大。在较高温度下,膜比通量下降的较为缓慢,有利于减缓膜污染对纳滤膜的影响。初始浓度对截留率影响很小,且初始浓度较小时会使膜比通量下降的较慢。截留率随着TMP的升高而有略微上升,但是跨膜压差越小,膜比通量下降的也越慢,纳滤膜能够长时间稳定运行。在正常运行周期内,运行时间不会对纳滤膜的截留率造成影响。纳滤工艺截留25μg/L的DBP、DEHP、乐果和莠去津的最佳试验条件是温度为5℃,初始pH值为5,TMP为5bar,对 DBP、DEHP、乐果和莠去津的截留率可达到99%、91.4%、97.4%和84.6%以上。  最后,考察了在线混凝-超滤-纳滤组合工艺对污水厂二级出水中4种微量内分泌干扰物(DBP、DEHP、乐果和莠去津),原水经过在线混凝-超滤-纳滤组合工艺处理后,出水中 DBP、DEHP、乐果和莠去津的浓度分别在0.49μg/L,0.5μg/L,0.04μg/L和0.67μg/L以下。纳滤膜比通量下降较为缓慢,在线混凝-超滤-纳滤组合工艺能够长时间相对稳定运行。
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