二級(jí)出水深度處理后回用是緩解水資源緊張形勢(shì)的重要措施。臭氧-微濾工藝出水水質(zhì)好且穩(wěn)定,占地面積小,易于自動(dòng)化控制,且預(yù)臭氧化單元可有效控制微濾單元的膜污染,在二級(jí)出水深度處理中有廣闊應(yīng)用前景,其技術(shù)關(guān)鍵是確定適宜的臭氧投加量。但目前尚缺乏二級(jí)出水微濾工藝中膜污染和預(yù)臭氧化控制膜污染的機(jī)理研究,難以確定合理的工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù),阻礙了工藝效率的提高。因此,本文重點(diǎn)研究了二級(jí)出水微濾工藝中的膜污染機(jī)理,及預(yù)臭氧化對(duì)后續(xù)膜污染的控制機(jī)理。 通過(guò)臭氧-微濾工藝處理二級(jí)出水的中試試驗(yàn),以及對(duì)二級(jí)出水水質(zhì)的深入分析,識(shí)別出造成膜污染的主要物質(zhì)是溶解性有機(jī)物(EfOM)和懸浮顆粒物(SS)。應(yīng)用自行設(shè)計(jì)與建立的臭氧-恒流微濾組合工藝裝置,分別考察了二級(jí)出水、EfOM和SS在微濾工藝中的膜污染特性及影響因素,其預(yù)臭氧化反應(yīng)特性,及其對(duì)后續(xù)微濾中膜污染的影響機(jī)理。結(jié)果表明,在EfOM的不同親疏水性組分中,親水性組分(HIS)約占54%,HIS的膜污染潛能最大。對(duì)于試驗(yàn)所采用的表面親水改性PVDF膜而言,導(dǎo)致EfOM及HIS膜污染潛能更大的因素包括:更大的分子量,較強(qiáng)的極性和親水性,以及更高的羧酸酸度。預(yù)臭氧化可以減輕EfOM在后續(xù)微濾中的膜污染,其原因主要是:使DOC下降約17%(2.52mgO3/mgDOC),并使分子量變小。以控制微濾過(guò)程中顆粒物導(dǎo)致的膜污染為目標(biāo),預(yù)臭氧化單元存在最優(yōu)臭氧投加量。在預(yù)臭氧化中,有利于減輕膜污染的模擬SS懸濁液特性的變化包括:SS含量降低; SS平均粒徑變大,粒徑分布(PSD)變窄。SS粒徑變小、PSD分布范圍增大,則不利于減輕膜污染。細(xì)菌懸液在預(yù)臭氧化后造成更嚴(yán)重的微濾膜污染,原因是細(xì)胞形態(tài)改變后導(dǎo)致濾餅層更致密,過(guò)濾阻力更高,以及輕微溶胞所帶來(lái)的溶解性有機(jī)物濃度升高。 建立了污染指標(biāo)Ψ的預(yù)測(cè)模型及最佳臭氧投加量預(yù)測(cè)模型,可用于指導(dǎo)臭氧-微濾工藝處理二級(jí)出水的工藝參數(shù)選擇和膜清洗周期預(yù)測(cè)。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

dissolved organic ca了微濾膜污染的發(fā)展，因此，臭并不是臭氧減輕膜污染的主要原因?qū)τ袡C(jī)物過(guò)濾過(guò)程中膜污染的控，使其更易于穿過(guò)膜孔，并且不易1; Lee S et al, 2005），因?yàn)槌粞跬稄?3.2 μm 減少到 1.4 μm，同時(shí)出水）。 下 ， 預(yù) 臭 氧 化 也 可 能 導(dǎo) 致 膜 污進(jìn)行的試驗(yàn)表明，砂濾后二級(jí)出染，相反加重了膜污染（Plottu e究在試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)在一定的條件的膜污染（見(jiàn)第 2.5 節(jié)）。

1.6 膜和濾餅層剖面圖： a-未投加臭氧； b-投加臭氧（You et al, 20074）臭氧對(duì)細(xì)菌及其相關(guān)產(chǎn)物的作用機(jī)理一方面臭氧可以減輕微生物產(chǎn)物所造成的污染，并使得清水反沖洗他輔助膜污染控制手段更加有效。臭氧將細(xì)菌、蛋白質(zhì)或者細(xì)菌新陳

技術(shù)路線圖
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本文編號(hào)：2881206