適于農(nóng)村的一體化膜組合凈水工藝的開發(fā).pdf

1、隨著水資源短缺和水源水污染問題的日益嚴(yán)重，常規(guī)水處理工藝已難以滿足日益嚴(yán)格的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。膜技術(shù)被認(rèn)為是“21世紀(jì)的水處理技術(shù)”，其中微濾和超濾及其組合工藝更是目前給水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 本課題以浙江省重大專項(xiàng)“適用于農(nóng)村飲用水的管式微濾膜技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用（項(xiàng)目編號(hào)2006C13107）”和南湖區(qū)大院名校成果產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)“飲用水安全處理一體化技術(shù)的研發(fā)”為支撐，以嘉興典型農(nóng)村地區(qū)微污染水源水為試點(diǎn)，考察預(yù)氧化/MF處理高

2、鐵地下水和膜生物反應(yīng)器（MBR）處理高有機(jī)物、高氨氮地表水的運(yùn)行特性，探討處理實(shí)際源水的膜污染特征及其清洗。主要內(nèi)容如下： （1）預(yù)曝氣/微濾組合工藝對(duì)鐵的去除率較單獨(dú)微濾提高40～60％，出水鐵濃度小于0.1 mg/L；對(duì)TOC的去除率與單獨(dú)微濾時(shí)相當(dāng)，但對(duì)以UV254表示的芳香類和以UV410表示的成色類有毒有害污染物的去除率分別為82.1％和88.7％。預(yù)曝氣有無都可使出水濁度低于0.2NTU，去除率達(dá)95％以上。

3、 （2）通過考察預(yù)曝氣/微濾膜組合工藝連續(xù)運(yùn)行中膜污染特征及其清洗表明：死端過濾時(shí)污染物全部累積在管式膜罐體內(nèi)導(dǎo)致膜阻力快速上升。鐵等無機(jī)物是造成膜污染的主要物質(zhì)；污染嚴(yán)重時(shí)引起出水鐵和濁度升高。后期還存在鐵質(zhì)活性濾膜等微生物污染。大流量水力清洗和HCl浸泡清洗可有效去除該類膜污染。 （3）通過膜生物反應(yīng)器（MBR）處理微污染地表水運(yùn)行特性的研究表明：投加PAC的PAC-MBR工藝對(duì)CODMn、TOC、UV254、UV410和S

4、UVA的去除率分別為52％、52％、62％、93％和32％，出水平均CODMn4.2 mg/L，滿足源水CODMn>6 mg/L時(shí)為5 mg/L的飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值；MBR混合液中微生物作用確保出水NH3-N濃度維持在0.14 mg/L左右，平均去除率達(dá)93％； MBR超濾膜的截留在原水濁度的去除中起了核心作用，對(duì)濁度去除率都保持在90％以上，出水濁度小于0.5 NTU，且與PAC投加與否和進(jìn)水濁度變化無關(guān)。 （4）微污染地表水中有

5、機(jī)物分子量主要分布在0.22～0.45μm和<1k之間，MBR工藝超濾及膜表面濾餅層的過濾截留作用對(duì)0.22～0.45μm區(qū)間的TOC和UV254去除率分別為94.0％和85.7％，微生物新陳代謝產(chǎn)物導(dǎo)致5-30 k分子量區(qū)間內(nèi)UV254呈負(fù)增長(zhǎng)。MBR中膜的過濾截留作用、PAC吸附作用以及微生物對(duì)遺傳毒性物質(zhì)的降解作用能有效控制出水遺傳毒性。 （5）通過考察MBR處理微污染地表水的膜污染特征及清洗表明：PAC投加在緩解膜污染方

6、面無明顯效果。膜過濾總阻力R=13.0×1012 l/m，膜固有阻力占膜總阻力的15％，泥餅層阻力和吸附及堵塞阻力分別占膜總阻力的43％和42％。污染膜比通量為新膜比通量的13％，清水沖洗后膜比通量恢復(fù)至58％，堿洗后膜比通量恢復(fù)到76％，酸洗后膜比通量恢復(fù)到85％。膜污染主要以濾餅層堵塞為主，清水沖洗是簡(jiǎn)單有效的清洗方式。間斷NaClO和HCl浸泡清洗可進(jìn)一步控制生物污染、有機(jī)污染和鐵等無機(jī)污染。 （6）PAC-MBR中PAC