论文部分内容阅读
灰水（GW）在生活污水中由于其水量占比大、污染程度较轻的特点,具有很高的回用价值,合理的灰水处理回用工艺不仅可以达到去除污染物的目的,还可以有效提高水资源的利用率,促进半集中式污水处理系统的发展。本文在总结目前的灰水处理技术的基础上,提出了低能耗、低维护的电絮凝-重力流膜过滤（EC-GDM）方法,通过调整反应器电极组合方式、极板间距、电流密度、停留时间、初始pH和外加电解质Na2SO4的投加量等运行条件,主要以对灰水LAS、CODCr、浊度的去除率和出水pH稳定性以及出水通量作为考察对象,探索EC-GDM对本试验所采用的模拟轻度灰水的处理效果;在适宜运行条件下考察了重力流过滤装置膜组件的清洗恢复情况,验证了EC-GDM装置连续运行的稳定性,并在连续运行试验中增加对灰水中TP和NH3-N去除效果的测定。试验结果表明:（1）Al-Fe-Fe-Al的极板组合方式,对灰水中的LAS、CODCr和浊度的综合去除效果优于Al-Al-Al-Al、Fe-Fe-Fe-Fe、Fe-Al-Fe-Al、Al-Fe-Al-Fe几种组合情况,并且其出水pH的稳定性更好;极板间距由25mm减小至15mm的过程中,出水LAS、CODCr去除率有明显提升,继续缩小极板间距对污染物去除率提升不明显,且易导致极板间流通性变差、絮体拥塞;反应器电流密度由5.714mA/cm2增至7.143mA/cm2时,对灰水中污染物的处理效果提升明显,继续增加至10.00mA/cm2的过程中,对CODCr去除率无明显提升,对LAS的去除甚至产生不利影响;有效停留时间T≥18min时,反应器对LAS的稳定去除效果差别不大,但T=22.5min时具有最大的CODCr稳定去除率;灰水初始pH值位于中性附近的条件下,电絮凝产生更高效的水解产物和更小尺寸的H2和O2微气泡,对灰水的絮凝、气浮以及氧化作用优于酸性和碱性条件,在任一进水pH值条件下,随着反应器的持续运行,其出水pH值均有向中性靠近的趋势;适量投加Na2SO4（50mg/L）,可促进絮凝反应的进行,缩短反应器运行至稳定出水所需时间,但对于稳定出水后的最高去除效果而言无明显提升,过量的Na2SO4反而会降低污染物处理效率。改变反应器操作条件,对出水浊度影响甚微,各条件下均能得到低浊度出水;不同运行条件下随运行时间的延长,反应器出水通量均呈现出先迅速降低,后缓慢降低直至趋于平缓的趋势。各运行条件均调整至适宜的运行参数时,反应器运行80min后出水水质、膜通量基本稳定。（2）对重力流膜过滤装置进行160min的滤膜纯水通量测试,试验所采用的pvdf滤膜在0.8m的试验水头下纯水稳定通量约为0.56mL/（min.cm2）;在适宜运行条件下,以80min作为固定清洗周期对滤膜进行清洗并测试其膜通量恢复情况,结果表明,初次清洗后膜通量恢复率达到80.4%,各周期通量下降趋势基本一致,并且各清洗周期末膜比通量依次降低。（3）反应器在适宜运行条件下连续运行320min,整个运行过程对浊度的去除率达97.6%以上,反应器出水稳定后对LAS、CODCr和TP的去除率分别稳定达到93.1%、62.8%和92.5%以上,对于NH3-N的最高去除率为32.4%,运行时间过长会导致污染物去除率略有降低。反应器稳定运行出水LAS、浊度、NH3-N与pH基本达到GB/T 18920-2002中城市杂用水水质标准,同时对灰水中的TP具有很好的处理效果,但出水CODCr不甚理想。