【摘要】：為了滿足農(nóng)村供水的特點(diǎn)要求,開發(fā)了四套基于超濾的短流程水處理設(shè)備,并利用中試裝置進(jìn)行研究�？紤]到在農(nóng)村超濾系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)存在維護(hù)清洗不方便,運(yùn)行控制難度高的特點(diǎn),需要改進(jìn)反洗工藝。氯水反沖洗具有自動(dòng)化程度高、藥劑易采購、延長維護(hù)化學(xué)清洗周期的特點(diǎn),因此嘗試采用投加低濃度氯水強(qiáng)化超濾反沖洗效能。首先,利用四套超濾膜實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)合實(shí)際水源水開展中試研究,分析投加次氯酸鈉強(qiáng)化反洗對(duì)于膜運(yùn)行狀況的影響。發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉可以有效抑制跨膜壓差的增長,延長維護(hù)洗周期的結(jié)論;而無論是否投加氯化鈉,對(duì)膜污染的控制來講,在此中試設(shè)備上無法表現(xiàn)出明顯區(qū)別。通過測(cè)定UV254和三維熒光可以看出和浸沒膜池對(duì)芳香結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)去除效果比較明顯,而由于內(nèi)壓膜的孔徑(0.01μm)低于其他四根膜柱(0.02μm),故其對(duì)于高錳酸鉀指數(shù)和濁度的去除率相對(duì)較高。通過定期對(duì)超濾膜出水中細(xì)菌總數(shù)和總大腸菌群數(shù)進(jìn)行檢測(cè),可以看出超濾膜幾乎可以全部去除病原微生物。針對(duì)加氯強(qiáng)化反沖洗對(duì)超濾膜不可逆污染的控制效能和去除效能做出探究,發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉針對(duì)腐殖酸配水造成的不可逆污染具有良好的控制作用甚至去除作用。針對(duì)單一污染物,次氯酸鈉對(duì)于腐殖酸類有機(jī)物造成的超濾膜不可逆污染具有良好的控制和去除作用,然而對(duì)于蛋白質(zhì)和多糖類有機(jī)物的控制去除并沒有特別明顯的效果。超濾膜老化研究表明:暴露在次氯酸鈉溶液環(huán)境下的超濾膜性能和膜結(jié)構(gòu)會(huì)受老化影響。中空纖維膜結(jié)構(gòu)受到破壞,膜的完整性受到影響,進(jìn)而壽命大幅度降低,膜的更換周期變短,運(yùn)行成本增加。同時(shí)考慮到膜絲結(jié)構(gòu)破壞會(huì)對(duì)超濾膜的微生物的去除效果造成影響,對(duì)超濾裝置的生物安全性構(gòu)成威脅。因此本文拿出一個(gè)章節(jié)針對(duì)次氯酸鈉對(duì)超濾膜老化的影響做出探究。分析次氯酸鈉對(duì)膜絲過濾性能、截留性能以及物化性質(zhì)的影響,并利用CT值理論嘗試尋找超濾膜在次氯酸鈉環(huán)境下暴露的極限強(qiáng)度和折點(diǎn)。最終發(fā)現(xiàn),暴露在次氯酸鈉溶液中的膜絲,其跨膜壓差的降低與CT值在前中期呈現(xiàn)正比例關(guān)系。但在暴露在高CT值環(huán)境下,壓差會(huì)最終呈現(xiàn)出升高趨勢(shì)。推測(cè)是因?yàn)楦邼舛然蛘唛L時(shí)間浸泡的次氯酸鈉是中空纖維膜絲表面發(fā)生了扭曲變形。加氯強(qiáng)化反洗具有包括:方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作;提高超濾膜整體的產(chǎn)水性能;控制超濾膜的污染,延長化洗清洗周期;所需藥劑次氯酸鈉容易采購且使用危險(xiǎn)性低,利于非專業(yè)人士操作;化學(xué)清洗廢液濃度較高不易處理在內(nèi)的各種優(yōu)勢(shì)。雖然次氯酸鈉對(duì)膜絲產(chǎn)生老化影響,但通過對(duì)其濃度和浸泡時(shí)間的控制,還是可以將其控制在一定的范圍之內(nèi)。綜上,建議將這三套中試裝置結(jié)合加氯強(qiáng)化反洗工藝在農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)研究,為進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.893;TU991.2
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文譜分析知道，化學(xué)藥劑對(duì)膜官能團(tuán)的改變揭示了化學(xué)清洗使聚合物老化的驟：開始移除表面的改性物質(zhì)，之后膜的親水性得到增強(qiáng)[49]。(2)次氯酸鈉對(duì) PS/PES 膜的影響相關(guān)報(bào)告表明，PS 和 PES 膜在經(jīng)過次氯酸鈉處理后，超濾膜孔徑會(huì)變大并性能降低，同時(shí)膜的官能團(tuán)和親水性也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。PES 膜經(jīng)過次氯酸后，采用 XPS 分析顯示其碳和硫含量的增加，同時(shí)氧的含量快速降低。而 PE的硫和碳的濃度的升高說明了磺酸基的 PH-S 鍵發(fā)生減少，如圖 1-1 所示。過程中，苯基亞硫酸鹽 PHSO2分解為 PHSO2-，之后成為 PHSO3-。已經(jīng)發(fā)膜暴露在高濃度次氯酸鈉溶液中可以改變膜的機(jī)械性能，如其伸長率和斷強(qiáng)力[50]。通過實(shí)驗(yàn)中觀察到的 PS 膜的形態(tài)變化反映出機(jī)械性能的變化。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文論以后，第四章內(nèi)容針對(duì)加氯強(qiáng)化反沖洗對(duì)超濾膜不可逆污染的控制效能做出探究，發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉針對(duì)腐殖酸配水造成的不可逆污染具有良好的控制去除作用。然而次氯酸鈉作為強(qiáng)氧化劑不可避免的會(huì)對(duì)超濾膜造成損害。研究表明，暴露在次氯酸鈉溶液環(huán)境下的超濾膜性能和膜結(jié)構(gòu)會(huì)受老化影響。中空纖維膜結(jié)構(gòu)受到破壞，膜的完整性受到影響，進(jìn)而壽命大幅度降低，膜的更換周期變短，運(yùn)行成本增加。同時(shí)考慮到膜絲結(jié)構(gòu)破壞會(huì)對(duì)超濾膜的微生物的去除效果造成影響，對(duì)超濾裝置的生物安全性構(gòu)成威脅。因此本文拿出一個(gè)章節(jié)針對(duì)次氯酸鈉對(duì)超濾膜老化的影響做出探究。分析次氯酸鈉對(duì)膜絲過濾性能、截留性能以及物化性質(zhì)的影響，并利用 CT 值理論嘗試尋找超濾膜在次氯酸鈉環(huán)境下暴露的極限強(qiáng)度和折點(diǎn)。1.7 技術(shù)路線實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線見圖 2-2-

圖 2-1 小試試驗(yàn)裝置膜中試設(shè)備濾膜采用海南某公司生產(chǎn)的內(nèi)壓式 LH3-1060-V 型 P LW2-0960-F 型 PVDF 復(fù)合超濾膜柱組件，內(nèi)壓膜膜有效膜面積 40L/(m2..h)，為了防止大型顆粒雜質(zhì)設(shè)備產(chǎn)水量的穩(wěn)定，在柱式超濾膜的進(jìn)口處安裝了 會(huì)受到顆粒物的沖擊和損傷。濾膜的操作方式如下：水泵持續(xù)工作，由流量控制閥恒量向膜柱進(jìn)水定的過濾周期達(dá)到之后，同時(shí)開啟電動(dòng)閥和計(jì)量泵井水位差作用下，反洗廢水經(jīng)水封排水井排走，同時(shí)管對(duì)濾膜進(jìn)行藥洗，并提高反洗效果，當(dāng)反洗進(jìn)行到

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2791942