新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑的開(kāi)發(fā)及其對(duì)膜污染的控制研究.pdf

1、新型、高效的水處理藥劑和材料始終是水處理領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，也是地表水處理與水污染治理技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)中水回用，保障飲用水安全，提高“混凝-超濾”工藝的處理效果，本論文選取了具有代表性的常規(guī)混凝劑與海藻酸鈉(SA)復(fù)配分別對(duì)活性翠蘭K-GL模擬水樣、分散黃RGFL模擬水樣和腐植酸模擬地表水樣進(jìn)行了混凝預(yù)處理實(shí)驗(yàn)，并對(duì)出水水樣進(jìn)行效果分析，篩選出最佳復(fù)配混凝劑及優(yōu)選復(fù)配比例。在最佳復(fù)配條件下，研究pH值對(duì)復(fù)

2、配混凝劑處理效果的影響，并對(duì)其混凝過(guò)程進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，探討了復(fù)配混凝劑所形成絮體的粒徑分布、損強(qiáng)度和恢復(fù)能力。在最佳復(fù)配混凝劑和最佳混凝條件下，分別對(duì)三種模擬水樣進(jìn)行了混凝-超濾實(shí)驗(yàn)，初步研究復(fù)配混凝劑對(duì)膜通量以及膜污染的影響，研究結(jié)論歸納如下:
　　 (1)無(wú)機(jī)混凝劑種類直接影響新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑的混凝效果。當(dāng)處理活性翠蘭K-GL模擬水樣時(shí)，最佳復(fù)配混凝劑為聚合氯化鋁(PAC)/SA，其中PAC與SA的最佳質(zhì)量比為10∶1

3、，PAC的最佳投加量為10mg/L;當(dāng)處理分散黃RGFL模擬水樣時(shí)，最佳復(fù)配混凝劑為硫酸鋁(Al2(SO4)3)/SA，其中Al2(SO4)3與SA的最佳質(zhì)量比為13∶2，Al2(SO4)3的最佳投加量為6.5mg/L。由于SA能夠增強(qiáng)常規(guī)混凝劑的架橋吸附作用使得新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑較單獨(dú)使用常規(guī)混凝劑的脫色效果有所增加，特別是在低投加量下，復(fù)配混凝劑的脫色效果提高程度明顯。pH是影響脫色的重要因素，在酸性條件下比在堿性條件下，提高

4、脫色效果明顯;對(duì)于兩種模擬水樣最佳pH值都為6。
　　 (2)處理印染廢水模擬水樣時(shí)，與常規(guī)混凝劑相比，新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑所形成絮體的生長(zhǎng)速率增加，縮短混凝劑與污染物反應(yīng)時(shí)間，并大幅提高最終絮體粒度，增強(qiáng)絮體的強(qiáng)度及恢復(fù)能力;在酸性條件下，所形成的絮體速度快，雖然絮體的粒徑較小但強(qiáng)度和恢復(fù)因數(shù)較堿性條件大，在pH=6時(shí)，絮體性能最好，粒徑大且密實(shí)。
　　 (3)無(wú)機(jī)混凝劑種類影響到新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑對(duì)于腐植酸

5、模擬水樣的水處理效果。經(jīng)過(guò)篩選得出最佳復(fù)配混凝劑為PAC/SA，其中PAC與SA的最佳質(zhì)量比為20∶1，PAC的最佳投加量為6mg/L; PAC與SA復(fù)配后，能在較寬范圍內(nèi)提高水樣濁度和DOC的去除率，但對(duì)UV254的去除效果上增效不明顯，水樣的pH值對(duì)混凝效果有很大的影響，當(dāng)pH=6時(shí)，對(duì)于濁度、UV254和DOC的去除效果最好。
　　 (4)處理腐植酸模擬水樣時(shí)，PAC跟SA復(fù)配后，提高了絮體的生長(zhǎng)速率，增大了絮體的平均粒徑

6、;由于SA本身的架橋作用，使PAC與膠體顆粒形成的絮體更加密實(shí)，在受到剪切力作用時(shí)，新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑有較好的抗剪切力作用和恢復(fù)的能力。
　　 (5)對(duì)于三種水樣，相對(duì)于常規(guī)混凝劑，新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑能夠延緩減輕超濾膜的污染。當(dāng)處理活性翠蘭K-GL模擬水樣時(shí)，PAC與PAC/SA的相對(duì)膜通量分別為0.511與0.582，通量提高率為7.1％;當(dāng)處理分散黃RGFL模擬水樣時(shí)，Al2(SO4)3與Al2(SO4)3/SA

7、的相對(duì)膜通量分別為0.525與0.568，通量提高率為4.3％;當(dāng)處理腐植酸地表水模擬水樣時(shí)，PAC與PAC/SA的相對(duì)膜通量分別為0.414與0.464，通量提高率為5.0％。
　　 以上研究結(jié)果表明，新型海藻酸鈉復(fù)配水處理劑在增強(qiáng)混凝效果、強(qiáng)化混凝行為以及控制超濾膜污染等方面均有顯著的效果，初步分析了其作用的機(jī)理，為研究新型、高效的無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)配混凝劑的研制與開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，并為其在廢水和地表水處理中推廣應(yīng)用提供理論性的