發(fā)布時(shí)間：2020-07-28 21:50

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,鎘的應(yīng)用和廢水鎘治理無法同步,突發(fā)性重金屬鎘污染事件頻繁爆發(fā)。絡(luò)合超濾工藝雖能處理突發(fā)性重金屬鎘污染水,但膜污染問題及對(duì)于高濃度突發(fā)性重金屬鎘污染水處理能力有限的問題一直制約著其更廣泛的應(yīng)用,需要進(jìn)行工藝組合來尋求高效除Cd~(2+)的方法�；炷头勰┗钚蕴课焦に嚤徽J(rèn)定為兩大類關(guān)鍵的應(yīng)急凈水技術(shù)。因此本實(shí)驗(yàn)采用混凝吸附-絡(luò)合超濾組合工藝對(duì)模擬超標(biāo)100倍的突發(fā)性鎘污染原水進(jìn)行處理,探究能使出水鎘達(dá)標(biāo)和減緩超濾膜污染的最佳工藝條件,為突發(fā)性重金屬鎘污染水處理的工程實(shí)踐提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)首先通過改變混凝劑種類、混凝劑投加量、吸附劑投量、吸附時(shí)間、Cd~(2+)初始濃度等條件,從樣品UV_(254)值、重金屬鎘去除率入手,研究混凝吸附工藝的最佳處理?xiàng)l件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單獨(dú)混凝時(shí)抵抗負(fù)荷能力最強(qiáng)混凝劑為PACl,最佳投藥量為20mg/L;PAC單獨(dú)吸附的最佳投藥量為50mg/L,最佳吸附時(shí)間為30min;先吸附后混凝時(shí)有機(jī)物去除率和重金屬鎘去除率都最大。因此混凝吸附工藝的最佳投加方式為先吸附后混凝。選用聚丙烯酸鈉作為絡(luò)合劑,考察在反應(yīng)體系pH值、腐殖酸濃度、進(jìn)水濁度、Cd~(2+)初始濃度以及共存陽離子濃度改變時(shí),單獨(dú)吸附-混凝工藝、單獨(dú)絡(luò)合超濾工藝以及組合工藝對(duì)模擬突發(fā)性重金屬鎘污染原水的重金屬鎘截留率、出水水質(zhì)及絮體形態(tài)特征變化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Cd~(2+)截留率基本隨pH值增加而增大,當(dāng)pH=7時(shí),組合工藝使出水鎘達(dá)標(biāo)排放,且此時(shí)UV_(254)和TOC去除率最大、出水濁度最小、絮體平均粒徑最大,混凝效果最好,故pH=7為最佳工藝工藝條件;腐殖酸濃度的增加,會(huì)使三種方式處理突發(fā)性重金屬鎘污染水的Cd~(2+)截留率逐漸減小;高嶺土具有一定的吸附性能,在無藥劑投加時(shí)其對(duì)金屬鎘就有一定的去除作用,隨著進(jìn)水濁度的增加,Cd~(2+)的截留率增大;初始Cd~(2+)濃度變化對(duì)金屬Cd~(2+)的截留率有較大影響,但對(duì)UV_(254)、TOC去除率影響不大;三種方式下Na~+和Ca~(2+)濃度的增大均使金屬Cd~(2+)截留率減小。其中Na~+的影響程度小于Ca~(2+)。離子強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí),組合工藝仍可使出水鎘達(dá)標(biāo)排放;但對(duì)于Ca~(2+)濃度增大的原水,組合工藝無法使出水鎘達(dá)標(biāo)。最后實(shí)驗(yàn)考察了各工藝條件下超濾所產(chǎn)生的膜滲透比通量變化和膜可逆污染程度變化,并運(yùn)用掃描電鏡(SEM)觀測(cè)了膜表面的濾餅層形態(tài)特征。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)疏水性較弱的PES超濾膜和疏水性較強(qiáng)的PVDF超濾膜在處理不同濃度突發(fā)性重金屬鎘污染水時(shí)出水濁度相差不大、UV_(254)去除率基本無差別、對(duì)重金屬鎘截留率并無影響。但PES材質(zhì)超濾膜的TOC去除率要大于PVDF材質(zhì)超濾膜的TOC去除率;PES膜表面濾餅層比PVDF膜表面濾餅層更加密實(shí),膜孔堵塞較為嚴(yán)重,不可逆污染較多;PVDF膜表面濾餅層較厚,但濾餅層結(jié)構(gòu)較為疏松,孔隙率高透水性強(qiáng),因此膜總污染較大,且多為濃差極化和凝膠層阻力引起的可逆膜污染,水力反沖洗作用即可消除掉。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

吸附-架橋作用機(jī)理但當(dāng)高分子混凝劑投加過量的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象，如圖1-3所示

圖 1-3 “膠體保護(hù)”作用機(jī)理理鐵鹽或鋁鹽投加量過大時(shí)，水解產(chǎn)生氫物網(wǎng)捕或卷掃從而被去除�；炷齽┑耐吨心z體含量少的時(shí)候，所需混凝劑多，括：離子交換、靜電吸附、氧化還原[76性炭作為最常用的吸附劑，其對(duì)重金屬結(jié)構(gòu)。易倡銳等[78]就發(fā)現(xiàn)活性炭吸附 C大幅度的斷裂，說明活性炭的吸附還受理子量較大的污染物去除效果好，但是分有效控制。工藝的強(qiáng)化，其對(duì)重金屬鎘的去除原理

超濾工藝處理重金屬?gòu)U水原理技術(shù)作為一種新興無相變的水處理方式，近年來應(yīng)用廣濾分離通常被認(rèn)為是“機(jī)械篩分”，其表面有無數(shù)微孔比金屬離子的粒徑大，無法達(dá)到去除目的。因此超濾常紀(jì) 80 年代，Michaels 首次提出了使用聚合物絡(luò)合超濾[83]。子與可溶性聚合物發(fā)生如下絡(luò)合反應(yīng)：X nL XLn是重金屬離子，L 是水溶性聚合物，XLn 是重金屬與聚�；�、羰基、羧基、氨基等絡(luò)合基團(tuán)的水溶性聚合物與大成比較穩(wěn)定的大分子聚合物-重金屬絡(luò)合物。當(dāng)大分子其分子粒徑比超濾膜孔徑大而被截留，從而叨叨去除重去除重金屬離子的工藝原理如圖 1-4 所示：

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本文編號(hào)：2773484