本文選題：吸附　切入點(diǎn)：膜分離　出處：《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國(guó)大部分地區(qū)的地下水普遍存在不同程度的高氟問題,至今仍有大量人口飲用高氟水,而現(xiàn)有的固定床除氟技術(shù)存在吸附劑利用效率低、再生周期短、吸附劑易板結(jié)、自動(dòng)化程度低、不易小規(guī)�；⒊杀静煌该鞯葐栴},因此開發(fā)適用于農(nóng)村地區(qū)的新型地下水除氟工藝具有迫切的需要。本文選用活性氧化鋁作為吸附劑,通過使用課題組設(shè)計(jì)的吸附-膜分離一體化裝置進(jìn)行實(shí)地地下水除氟中試實(shí)驗(yàn)研究,反應(yīng)器基于內(nèi)循環(huán)流化床形式,通過微濾技術(shù)將吸附劑截留,進(jìn)而得到澄清出水,通過PLC編程分別使用了序批模式和連續(xù)-間歇模式運(yùn)行裝置,主要結(jié)論如下:通過曲面擬合的方法,模型化了在該原水水質(zhì)條件下活性氧化鋁對(duì)氟離子吸附的擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)系數(shù)k與活性氧化鋁投加量a、初始氟離子濃度C0的關(guān)系以及平衡氟離子濃度ye與投加量a、初始濃度C0的關(guān)系。連續(xù)流過程中的擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)系數(shù)k并非是一個(gè)定值,而是隨時(shí)間變化的,對(duì)于連續(xù)流過程,因各個(gè)時(shí)刻都有原水不斷進(jìn)入使原水氟離子濃度有不斷上升的趨勢(shì),從而造成動(dòng)力學(xué)系數(shù)k不斷變化。筆者通過分析得到了連續(xù)流過程中動(dòng)力學(xué)系數(shù)k和潛在平衡濃度ye,t的計(jì)算方式。序批式運(yùn)行時(shí),通過實(shí)驗(yàn)得出最佳反應(yīng)時(shí)間為0.5h,投加量為20g/L;連續(xù)-間歇模式運(yùn)行時(shí),通過計(jì)算確定了預(yù)反應(yīng)時(shí)間tp定為1h較為合理;通過分析計(jì)算得到了靜態(tài)反應(yīng)階段所需時(shí)間tq為2h較為合理;通過實(shí)驗(yàn)確定了吸附劑的最佳投加量a為20g/L;得到了連續(xù)-間歇模式連續(xù)產(chǎn)水階段的HRT為2h時(shí)較為適宜。序批和連續(xù)-間歇兩種運(yùn)行方式在各自最佳條件下所能處理的含氟水量基本相等,但是連續(xù)-間歇運(yùn)行方式的日均產(chǎn)水量更大,為8.8m3/d,而序批式的日均產(chǎn)水量?jī)H為5.434m3/d;但是序批式運(yùn)行的處理噸水所需曝氣時(shí)間更短,為連續(xù)-間歇模式的61.4%,即可知,序批式運(yùn)行的能耗要比連續(xù)流方式低。因此,我們可以認(rèn)為:連續(xù)-間歇模式可以提高設(shè)備的產(chǎn)產(chǎn)水效率,但是是以增加能耗為代價(jià)的。對(duì)不同再生次數(shù)的飽和活性氧化鋁進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通過再生方式重復(fù)利用活性氧化鋁是降低該除氟工藝的藥劑成本的一種有效方式;通過以連續(xù)-間歇模式不間斷連續(xù)運(yùn)行30d來研究裝置TMP的變化,結(jié)果表明:在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,不進(jìn)行膜反沖洗和化學(xué)清洗的情況下,跨膜壓力TMP及其變化速率隨累計(jì)產(chǎn)水體積的增加逐漸增大;在單個(gè)產(chǎn)水周期內(nèi),膜污染大部分是可以通過空曝氣的方式進(jìn)行緩解的;通過分別對(duì)全過程和單個(gè)產(chǎn)水周期內(nèi)TMP數(shù)據(jù)的模型擬合發(fā)現(xiàn),對(duì)于全過程來說,膜污染是以膜孔堵塞為主的,對(duì)于單個(gè)產(chǎn)水周期來說,膜污染很可能是由濾餅層為主的。中試裝置出水的Al3+含量滿足國(guó)家規(guī)定的0.2mg/L的標(biāo)準(zhǔn);通過對(duì)運(yùn)行成本分析可知,中試水平下,該工藝的動(dòng)力費(fèi)為0.52元/噸,藥劑費(fèi)為0.9元/噸。建立了完全連續(xù)流運(yùn)行方式下的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型,得到單位重量吸附劑產(chǎn)水能力只有序批運(yùn)行和連續(xù)-間歇式運(yùn)行產(chǎn)水能力的43%,從側(cè)面說明中試連續(xù)-間歇式運(yùn)行方式的設(shè)置是合理的。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU991.2

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