給水膜過濾深度除藻及生物穩(wěn)定性技術研究.pdf

1、微污染水源水中生物可降解有機碳和藻類影響了供水水質和飲水安全，有些藻類釋放的藻毒素不但具有毒性，還增大了飲用水的致突變幾率，現(xiàn)有的水廠常規(guī)處理工藝無法滿足微污染水源水的處理要求。因此研究開發(fā)除藻并保證生物穩(wěn)定性的給水技術，對于實現(xiàn)提高水質和安全供水，具有重要的實際意義。研究發(fā)現(xiàn)包括微濾(MF)和超濾(UF)在內(nèi)的低壓操作膜技術在去除濁度、細菌、有機物等顆粒物效果很好，隨著國產(chǎn)UF膜價格的下降及技術的成熟，超濾膜技術已成為給水處理領域的熱

2、點技術之一。
　　 本課題主要是從超濾膜處理長江源水去除藻細胞和藻毒素，并保證生物穩(wěn)定性的方向展開研究。為有針對性地提出行之有效的深度處理方法，本文首先系統(tǒng)研究了常規(guī)處理工藝對微污染常規(guī)指標和生物穩(wěn)定性指標的去除和給水輸送系統(tǒng)中生物穩(wěn)定性的變化規(guī)律，在此基礎上深入探討了超濾技術對生物穩(wěn)定性指標和藻細胞、藻毒素的去除特性，以及膜運行的最佳工況和污染控制技術。
　　 通過調(diào)研分析了北河口水廠現(xiàn)有的凈水工藝中各項微污染常規(guī)有機

3、物指標的變化與去除規(guī)律，系統(tǒng)研究了給水輸送系統(tǒng)生物穩(wěn)定性的變化規(guī)律及影響因素。發(fā)現(xiàn)水廠常規(guī)處理工藝對DOC、UV254等微污染常規(guī)有機物指標去除效果較好，但對BDOC的去除率僅為27.4～58.1％，出水生物不穩(wěn)定，給水輸送系統(tǒng)中細菌容易迅速滋生，水質安全性下降。需增設深度處理裝置降低出廠水BDOC的含量，保障飲用水生物穩(wěn)定性。
　　 研究了常規(guī)處理工藝和超濾工藝對有機物的去除特性。針對北河口水廠原水、常規(guī)工藝出水及超濾出水，采

4、用有機物分子量分布的手段分析各水質中幾種有機物指標的分子量分布規(guī)律發(fā)現(xiàn)：水廠原水主要以相對分子質量＜1KDa和＞30KDa的有機物為主。常規(guī)處理工藝對相對分子量＞30KDa的有機物去除效果最好，但出水中分子量＜1KDa的DOC仍很高，而超濾則能去除82.1%的小分子有機物。因此膜技術作為深度處理裝置，能有效保證原水中各分子量有機物的去除效果，保證出水穩(wěn)定。
　　 針對水廠砂濾出水、實驗室配置的含藻水，采用二級超濾工藝進行試驗研究

5、。通過改變膜的操作壓力、運行時間等操作條件，深入探討了膜技術對微污染常規(guī)指標和BDOC、藻類和藻毒素的處理效果和影響因素，結果表明：當進水藻細胞濃度為1～30個.mLˉ1之間，UF-1膜操作壓力在0.05～0.08MPa時，UF-1出水均不含藻；UF-2出水CODMn、UV254和DOC濃度分別低于1.2mg.L-1、0.04cm-1和0.6mg.L-1:當UF-2膜操作壓力在0.25～0.3MPa之間，進水MC、BDOC濃度分別在10

6、.125μg.L-1和2.4mg.L-1以內(nèi)時，對MC、BDOC的去除率分別為93.1%和80%左右，出水MC-LR和BDOC均低于飲用水衛(wèi)生標準的建議限值。
　　 利用DesignExpert軟件，采用響應面曲線法模擬研究UF-2的最佳操作參數(shù)，確定了研究參數(shù)對運行效果影響的強弱次序為：操作壓力＞膜通量＞運行時間，UF-2最佳運行工況為：操作壓力=0.30MPa，膜通量為17.5L/(m2.h)，運行時間為80min。同時通過