全站搜索
水厂生产废水超滤过程中膜污染特性研究
作者:管理员    发布于:2016-05-10 15:10:57    文字:【】【】【

  试验用水浊度/NTU浊度划分2次排泥水+1次滤池反冲洗水160-330高浊度1次排泥水+2次滤池反冲洗水100-160高浊度滤池反冲洗水10-100低浊度水厂生产废水主要包括沉淀池排泥水和滤池反冲洗水,具有高浊度、多颗粒物、多有机物等特点,采用常规工艺进行回收处理时,会对工艺造成不同程度的冲击,如果处理不当还会影响出水水质E-2.采用超滤工艺处理水厂生产废水,可以克服常规工艺回用产生的问题,具有处理效果好、出水水质稳定、抗冲击性能强等优点6-6.笔者采用超滤工艺处理水厂生产废水,探讨了生产废水浊度、过滤时间及不同分子量有机物对膜污染形成的影响。

  1材料与方法1.1试验装置小试装置见。膜池材质为透明立方体玻璃钢,尺寸为35cmx35cmx75cm.试验时将生产废水倒入膜池后启动抽吸泵,超滤膜出水经流量计进入量筒。采用浸入空纤维膜,膜组件参数为:膜材料,聚偏氟乙烯;膜孔径,0.01pm;膜面积,0.20m2;膜数量,1支;膜丝长度,200mm. 1.2试验用水试验用水根据排放顺序分为:2次滤池反冲洗水+1次排泥水混合液、2次排泥水+1次滤池反冲洗水混合液、滤池反冲洗水。根据浊度不同,将水厂生产废水分为高浊度生产废水和低浊度生产废水。试验用水及水质情况见表1. 2结果与讨论2.1膜阻力的组成及计算超滤过程中膜阻力一般分成4个部分:膜固有阻力、浓差极化阻力、滤饼层阻力和吸附阻力。用达西定律表示如下:S);AP为膜操作压,MPa;R为膜过滤总阻力,m-1、为粘度,Pas;Rm为清洁膜自身阻力,m-1;为滤饼层阻力。m-1;Ri为吸附阻力,m-1;Rp为过滤过程中的浓差极化2.2浊度对膜阻力形成的影响当过滤时间为30min时,不同原水浊度下各种膜阻力的变化如所示。可以看出,在相同过滤时间下,浊度对膜阻力的形成有一定影响。生产废水浊度越高,膜过滤总阻力R,滤饼层阻力Rc和浓差极化阻力Rp也越大,而各浊度下清洁膜自身阻力和膜内部吸附阻力变化不大。

  浊度对膜阻力形成的影响所示为不同浊度下4种膜阻力占膜过滤总阻力的百分比情况。生产废水浊度越高,浓差极化阻力和滤饼层阻力所占的比重越大。当生产废水浊度为70NTU时,滤饼层阻力和浓差极化阻力分别占总阻力的30和4.9;当浊度增加至228NTU时,滤饼层阻力和浓差极化阻力所占比重分别提高至51和12.8.膜自身阻力所占比重随生产废水浊度的升高而降低,这是因为同种膜材料的膜自身阻力是不变的,生产废水浊度大导致总阻力增加,从而使膜自身阻力比重下降。

  2.3过滤时间对膜阻力形成的影响当生产废水浊度为140NTU时,不同过滤时间下的各种膜阻力的变化及所占比重见、。可以看出,随着过滤时间的延长,膜总阻力和滤饼层阻力明显增加。当过滤时间为5min时,膜总阻力以膜自身阻力为王,占总阻力的80,吸附阻力和滤饼层阻力分别占总阻力的12和2.随着过滤时间的延长,滤饼层阻力不断增大,所占比例也越来越大,当过滤时间为30min时,滤饼层阻力由0.037x106/m增加到1.37x10-6/m,滤饼层阻力占总阻力的比例也升高至39.不同浊度下的膜阻力比重不同过滤时间下的膜阻力比重2.4有机物相对分子质量对膜污染的影响水厂生产废水中不同分子量DOC的分布情况见。可以看出,生产废水中溶解性有机物主要由小分子量有机物组成,其中分子量<1kDa的有机物占总DOC的69、3kDa的有机物占5,10~30kDa的有机物占25,而>30kDa的有机物仅占总DOC的0.3.不同分子量DOC分布情况超滤出水中不同分子量DOC的去除情况见。可以看出,超滤对低浊度和高浊度生产废水中的小分子量有机物具有较好的去除效果,其中分子量< 1kDa的DOC去除率分别达到51和46,10~30kDa的DOC去除率分别为38和43.高浊度废水中1 ~3kDa的DOC去除率几乎为零。超滤膜对某一相对分子量区间有机物的去除率越高,说明该区间有机物在膜表面的截留量越大,形成的膜污染越严重。因此,对于低浊度废水,各分子量区间的有机物均会产生膜污染,并以<3kDa和10~30kDa的有机物为主;对于高浊度废水,造成膜污染的有机物的分子量主要分布在<1kDa和10~30kDa两个区间,其余区间的有机物的膜污染效果几乎可以忽略不计。

  3结论水厂生产废水浊度对超滤工艺膜阻力的形成有一定影响。浊度越高,膜总阻力、滤饼层阻力和浓差极化阻力越大,且滤饼层阻力和浓差极化阻力(下转第11页)由可以看出,三氯化铁投药量为5mg/L时,强化混凝沉淀工艺对as(m)的大去除能力为50倍标准限值,此时二氧化氯投加量为2.5mg/L(以有效氯计)。

  4结论采用三氯化铁和聚合氯化铝作为混凝剂,对原水中As(V)均有较好的去除效果,水中残余As(V)含量可降至0. 005mg/L以下,而三氯化铁表现出更好的除As(V)性能,且反应后pH满足生活饮用水卫生标准(GB预氧化可以强化常规混凝沉淀工艺对As(m)的去除效果,以二氧化氯作为预氧化剂,且投加量不小于0.3mg/L(以有效氯计)时,投加5mg/L三氯化铁或聚合氯化铝均可将原水中的0. 1mg/L左右的As /L时,常规混凝沉淀对As(V)的大去除能力为30倍标准限值;氧化剂二氧化氯投加量为2.5mg/L,三氯化铁投药(上接第7页)占总阻力的比重越高。

  过滤时间的延长会导致膜总阻力和滤饼层阻力明显增加。过滤时间由15min延长至30min时,滤饼层阻力由0.037X106/m增加到1.37X10-6/m,滤饼层阻力占总阻力的比例也提高至超滤对低浊度和高浊度生产废水中的小分子量有机物具有较好的去除效果,而小分子量有机物是造成膜污染的主要原因。

访问统计
51客服