預(yù)氧化強化混凝-膜組合工藝處理含藻水及膜污染控制研究.pdf

1、隨著湖、庫富營養(yǎng)化現(xiàn)象的多發(fā)，季節(jié)性藻類暴發(fā)帶來的飲用水水質(zhì)安全問題日益受到關(guān)注。藻類及其代謝產(chǎn)物既有顆粒污染物的特性又具有有機物污染物的特性，會造成十分嚴重且難于控制的膜污染，將嚴重制約超濾(Ultrafiltration，UF)膜凈水技術(shù)在飲用水處理領(lǐng)域的推廣。本論文以銅綠微囊藻作為天然含藻水體中的代表藻種，系統(tǒng)研究了預(yù)氧化強化混凝-膜工藝及Ca2+對混凝-膜工藝的除藻效能及膜污染控制。通過透射電子顯微鏡(Transmission

2、electron microscope，TEM)觀察、粒徑監(jiān)測及對濾餅層及膜孔內(nèi)清洗液DOC的分析，從絮體特性、濾餅層特性等角度進一步分析了膜污染控制規(guī)律及其機理。
　　實驗結(jié)果表明，在藻細胞濃度為2×109個/L的原水條件下，聚合氯化鋁(Polyaluminum chloride，PAC)最佳投加量為4 mg/L，對葉綠素a、DOC、濁度去除率分別為92.6％、69.8％、92.3％。在混凝過程中加入2～10 mmol/L Ca

3、2+后，由于改變了溶液中膠體的zeta電位，其對葉綠素a、DOC、濁度的去除率略有下降，但有利于混凝-膜過濾過程。相比于不投加Ca2+的混凝-膜過濾過程，在混凝過程中投加Ca2+后會使膜比通量升高，膜的不可逆阻力減少。當混凝過程中投加10 mmol/L Ca2+后，連續(xù)6個過濾周期結(jié)束時膜比通量較無Ca2+投加時高出17.6％，水力不可逆阻力減少78.9％。有Ca2+投加時，混凝形成的絮體粒徑更大，在UF膜表面形成結(jié)構(gòu)更松散的濾餅層;在

4、10 mmol/L Ca2+投加條件下形成的濾餅層對溶液中DOC的截留率可從26.2％提高到39.3％，從而有效減少了有機物對膜孔的堵塞，提高膜污染的可逆性。
　　預(yù)氧化強化混凝實驗表明，KMnO4預(yù)氧化可強化混凝對有機物的去除，但該強化效果并不是隨著KMnO4投加量的增加而增加，KMnO4投加量為1.0 mg/L時，對UV254的去除效果最好，去除率增加了26.8％，當KMnO4投加量超過該劑量時，強化效果下降。KMnO4投加量