PVC超濾膜處理生活污水及膜污染控制研究.pdf

1、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

2、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%

3、。
　　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120.97mg/l降到47.34mg/l，去除率為60.9%；DOC由8.95mg/l降到4.08mg/l，去除率為54.4%；細(xì)菌截留率為99.6%。

4、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

5、均速度均為0.2m/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