發(fā)布時(shí)間：2018-01-16 17:26

  本文關(guān)鍵詞：PVC超濾膜處理生活污水及膜污染控制研究　出處：《海南師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： PVC超濾膜 活性炭 脈沖進(jìn)料 計(jì)算流體力學(xué) 膜污染

【摘要】：膜分離過程是一種物理過程,具有選擇性好,適應(yīng)性強(qiáng),節(jié)能等特點(diǎn)。在水處理行業(yè)中,超濾膜具有出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn),但也容易由濃差極化和顆粒吸附等因素引起膜污染,因而超濾膜目前主要用于水的深度凈化,尚未在實(shí)際污水處理領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。如何高效控制膜污染是超濾膜技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究中選擇了成本較低,制備容易,機(jī)械性能較好的PVC超濾膜,研究了PVC超濾膜處理生活污水的能力,采用脈沖進(jìn)料的方式控制膜污染;運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué),對(duì)脈沖進(jìn)料影響膜通量的原因進(jìn)行了模擬分析。1、PAC/UF處理生活污水實(shí)驗(yàn)考察活性炭PAC/UF處理生活污水的能力。比較了PVC直接處理和PAC/UF處理污水時(shí)的效果。結(jié)果表明:PAC/UF和UF過程對(duì)濁度的去除率都大于90%,但是投加PAC后,超濾膜的出水濁度穩(wěn)定在0.1NTU以下;PAC表現(xiàn)出對(duì)有機(jī)物良好的吸附效果,PAC/UF過程對(duì)CODcr和DOC的去除率分別達(dá)到了45.4%和56%,與UF過程相比,分別提高了27%和35%。2、PVC分級(jí)處理生活污水及脈沖流控制膜污染實(shí)驗(yàn)研究為了研究PVC超濾膜直接處理高濃度污水的能力,實(shí)驗(yàn)將PVC超濾膜采用錯(cuò)流過濾直接處理某污水處理廠生活污水。結(jié)果表明:生活污水經(jīng)三級(jí)過濾后,相關(guān)指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),污水濁度降到0.1NTU以下;CODCr由120.97 mg/l降到47.34 mg/l,去除率為60.9%;DOC由8.95 mg/l降到4.08 mg/l,去除率為54.4%;細(xì)菌截留率為99.6%。其中二級(jí)處理時(shí)對(duì)CODcr、DOC的去除率最高,分別為35.2%和37.2%。超濾膜直接處理污水時(shí),膜污染非常嚴(yán)重。因此,提出采用脈沖進(jìn)料方式控制膜污染,主要考察了低頻脈沖和高頻脈沖兩種方式對(duì)膜比通量J/J0的影響,結(jié)果表明脈沖頻率越大,膜比通量越大。3、脈沖流強(qiáng)化超濾膜污染及計(jì)算流體力學(xué)模擬首先考察兩種脈沖進(jìn)料的方式:正弦脈沖SPF和間歇脈沖SPF對(duì)PVC超濾膜的膜通量的影響。實(shí)驗(yàn)表明:與穩(wěn)定進(jìn)料相比,在進(jìn)料平均速度均為0.2 m/s時(shí),SPF和IPF的滲透通量分別提高了45%和35%。以正弦脈沖為例,考察了脈沖強(qiáng)度和脈沖持續(xù)時(shí)間對(duì)膜通量的影響。實(shí)驗(yàn)表明:脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖強(qiáng)度都是影響膜通量的因素,但是脈沖持續(xù)時(shí)間起主導(dǎo)作用。當(dāng)控制脈沖強(qiáng)度為0.2m/s,脈沖持續(xù)時(shí)間為30s時(shí),膜通量出現(xiàn)了最大值。將計(jì)算流體力學(xué)CFD運(yùn)用于中空纖維膜監(jiān)測(cè)膜表面的剪切力變化和壓力分布,模擬結(jié)果表明:采用脈沖進(jìn)料的方式,膜表面的剪切力較高,沿著流體流動(dòng)的方向下降的較慢;并且剪切力的變化受脈沖持續(xù)時(shí)間的影響較大。脈沖強(qiáng)度為0.1-0.2m/s,脈沖間隔為30 s時(shí),壓力降的消耗與穩(wěn)定進(jìn)料時(shí)壓力降的值非常接近,是一種高效控制膜污染的方法。
[Abstract]:The membrane separation process is a physical process, has the advantages of good selectivity, strong adaptability, energy saving etc. in the water treatment industry, ultrafiltration membrane has the advantages of good water quality, but also easy to membrane fouling caused by concentration polarization and particle adsorption and other factors, so the ultrafiltration membrane is mainly used for water purification, get promotion not used in the actual sewage treatment field. How to efficiently control the membrane fouling is a key and difficult application of ultrafiltration technology. This study chose the low cost, easy preparation, good mechanical properties of PVC ultrafiltration membrane, study the ability of PVC ultrafiltration membrane for wastewater treatment, using pulse feeding method to control membrane fouling; computational fluid dynamics of pulse feed on membrane flux were analyzed.1, PAC/UF sewage treatment experimental study on sewage treatment capacity of activated carbon PAC/UF. Compared the PVC directly PAC/UF and sewage disposal effect. The results showed that PAC/UF and UF process on the removal rate of turbidity is greater than 90%, but after adding PAC, UF effluent turbidity stabilized below 0.1NTU; PAC showed good effect on the adsorption of organic matter, PAC/UF process of CODcr and DOC to remove 45.4% and 56% the rates were compared with UF process, were increased by 27% and 35%.2, PVC grade sewage treatment and pulse flow control of membrane fouling experiments in order to study the PVC UF treatment capacity of high concentration wastewater, experimental PVC ultrafiltration membrane by cross flow filtration, direct treatment of a sewage treatment plant sewage. The results showed that the three stage: sewage filter, related indicators have reached the level A emission standard, the sewage turbidity below 0.1NTU; CODCr decreased from 120.97 mg/l to 47.34 mg/l, the removal rate was 60.9%; DOC decreased from 8.95 mg/l to 4.08 mg/l, the removal rate was 54.4%; The bacterial retention rate of two 99.6%. of CODcr treatment, the highest removal rate of DOC, 35.2% and 37.2%. respectively UF wastewater treatment, membrane pollution is very serious. Therefore, the pulse feed control of membrane fouling, studied the influence of low frequency and high frequency pulse two ways of film bitung the amount of J/J0, the result shows that the pulse frequency is larger than the membrane flux,.3, pulse flow enhancing ultrafiltration membrane fouling and computational fluid dynamics simulation is first investigated two kinds of pulse feed way: sine pulse SPF and intermittent pulse flux of SPF of PVC ultrafiltration membrane. The experimental results show that compared with stable feeding in the feed, the average speed was 0.2 m/s, SPF and IPF flux were increased by 45% and 35%. by sinusoidal pulse as an example, the effects of pulse intensity and pulse duration on the membrane flux. The experimental results show that the pulse duration and The pulse intensity are the factors affecting the membrane flux, but the pulse duration plays a leading role. When the control pulse intensity is 0.2m/s, the pulse duration is 30s, the maximum flux. The computational fluid dynamics CFD applied shear stress surface of hollow fiber membrane monitoring membrane change and pressure distribution, the simulation results show that the by way of pulse feed, the membrane surface with high shear stress, decreased along the flow direction of the fluid is slower; and change of shear stress is greatly affected by the pulse duration. 0.1-0.2m/s pulse intensity, pulse interval is 30 s, consumption and stable pressure drop when the feed pressure drop values are very close that is a highly effective method to control membrane fouling.

【學(xué)位授予單位】：海南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X799.3;TQ028.8

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本文編號(hào)：1434107