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在我国农村地区,特别是一些经济欠发达地区地表水饮用水水源普遍受到污染;受到经济、技术和管理水平的制约,农村地区的供水安全,特别是分散式供水安全存在很大的风险,水质指标难以达到现有的饮用水卫生标准。本课题将超滤工艺与电絮凝工艺相结合,以集雨窖水作为研究对象,对其进行深度处理。本文的实验内容包括三大块:①单独超滤实验。纯水过滤确定膜的初始通量;原水过滤,每个周期出水经混合后测定其浊度、氨氮、CODMn、TP、UV254值,并取其去除率的平均值,一个周期(100min)后,进行一次时长为10min的反冲洗,考察多个周期膜通量的变化情况。②将二维电极电絮凝与超滤相结合处理集雨窖水,对浊度、氨氮、CODMn、TP、UV254的去除及其影响因素进行研究;将二维电极电絮凝与超滤相结合工艺同单独超滤工艺的处理效果进行比较,并研究电絮凝作用对跨膜压差的影响。③将多维电极电絮凝与超滤联用处理集雨窖水,使用吸附饱和并烘干后的颗粒活性炭充当工作电极,考察填充工作电极的量对水质处理的影响,并研究在相同的水质处理效果情况下,多维电极较二维电极反应的能耗问题。实验结果表明:①单独的超滤过程中,由于超滤膜良好的固液分离效果,出水浊度达到现有饮用水卫生标准,其去除率高达94.71%,但是对氨氮、CODMn、TP、UV254的去除效果不佳,出水水质不达标;纯水过滤过程中,跨膜压差稳定在0.017MPa,原始的通量为9.422L/(h·㎡);原水过滤过程中,由于膜孔不断堵塞,使跨膜压差逐渐上升,一个周期(100min)后,跨膜压差由原始的0.017Mpa上升到0.0205Mpa,增加了20.6%,运行四个周期后,由于不可逆的污染单单通过反冲洗是无法得到恢复的,经10min反冲洗跨膜压差恢复到0.018Mpa,略高于初始的跨膜压差。②二维电极电絮凝与超滤联用工艺对浊度、CODMn和UV254的去除是靠电絮凝过程中所产生的氢氧化物和铝络合离子等拥有极高吸附活性的絮凝剂,从而加强絮凝效果,电絮凝产生的絮体再通过超滤膜的截留作用被去除;电絮凝与超滤联用工艺对氨氮的去除主要以电吸附为主,兼有Cl-间接电氧化的作用,而对TP的去除主要是电解产生的Al3+与PO3-4反应生成难溶的AlPO4。二维电极电絮凝与超滤联用过程中,当极板间距为10mm,电流密度为18.51A/m2,电絮凝时间为15min时,浊度、氨氮、CODMn、TP、UV254去除率分别为95.91%、47.00%、54.14%、90.1%、33.5%,与单独超滤相比,除浊度去除效果相当外,氨氮、CODMn、TP、UV254去除率分别提高了34.73%、46.42、80.38%、14.65%,二维电极电絮凝对超滤具有明显的强化作用,出水水质达到饮用水卫生标准。电絮凝与超滤联用与单独超滤相比较,保持通量为9.422L/(h·m2)不变,,进水温度稳定在21~25℃,在相同时间内,前者跨膜压差上升趋势相对缓慢,反冲洗之后跨膜压差恢复到原始跨膜压差值,电絮凝延缓了超滤膜的堵塞,延长其正常运行的时间。③多维电极电絮凝与超滤联用对水中各污染物的去除原理和二维电极电絮凝与超滤联用相同,充当工作电极的活性炭的投加量直接影响多维电极电絮凝效率,在一定范围内充当工作电极的活性炭投加量越大,水质处理效果越佳。当多维电极电絮凝的实验条件为:电流密度为12.34A/m2,水力停留时间为15min,极板间距为10mm,充当工作电极的吸附饱和活性炭投加量为50mg/L时,浊度、氨氮、CODMn、TP、UV254去除率分别为95.70%、48.20%、56.75%、89.90%、34.46%。在其他实验条件相同的前提下,多维电极电絮凝与超滤联用在电流密度为12.34A/m2时对浊度、氨氮、CODMn、TP、UV254的去除效果与二维电极电絮凝与超滤联用在电流密度为18.51A/m2时相当,由能耗计算公式中各计算参数比较得知多维电极电絮凝要比二维电极电絮凝节省能耗。