残留PAC对超滤膜的污染及控制技术研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lisanshuxuejj
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目前,随着给水水源的污染现象日益严重,饮用水水质指标却越加严格,传统的净水工艺已很难达到人们对饮水健康的要求。寻找新的可靠的水处理技术已成为给水领域的研究重点。与此同时,膜材料与膜技术的迅速发展,引起人们的广泛关注与亲睐。其中超滤膜过滤技术被认为是可以替代传统工艺且具有较好处理效果的最佳选择之一。但超滤膜一旦投入使用,便会造成不同程度的膜污染,为防治膜污染的产生及延长膜的使用寿命,相对有效的方法就是对超滤膜或待处理液进行预处理。本文研究的重点是对原溶液进行混凝预处理后再进行超滤,通过各种清洗方法来恢复膜通量,并使用Ferron逐时络合法分析聚合态混凝剂的各类形态分布。本文采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,使用粘土配成SS=20mg/L的微污染原水,首先通过烧杯实验确定其最佳混凝条件;接着将经PAC混凝沉淀后的微污染原水的上清液,通过PVDF中空纤维超滤膜进行超滤,同时与原水未经混凝而直接进行超滤的实验作对比;然后通过物理清洗与化学清洗的效果比较,寻找最佳恢复膜通量的方法;最后通过Ferron逐时络合法测定不同清洗条件下的出水水中残留铝的各种形态百分比,分析其转化规律与转化条件。实验结果表明,相对于直接进行超滤,原水经过混凝预处理后取上清液的超滤效果较好,且对膜污染程度较小;相对于直接正洗或是直接反洗,正反洗交替的清洗方法效果较好;相对于碱性溶液NaClO的清洗,酸性溶液稀HCl更有助于膜通量的恢复,而清洗同时适当振动膜组件,可使清洗效果更佳;最后通过Ferron逐时络合法的实验结果分析,可知聚合铝的三种形态(分别为Ala、Alb与A1c)之间在不停地进行着各种转化,通过实验条件的控制,可使其向有利于清洗的小分子方向转化,从微观机理上进—步论证实验中的HCl溶液清洗效果比NaClO溶液清洗效果较好。本文首次采用Ferron逐时络合法分析混凝剂PAC的残留物对膜通量变化影响的机理、其形态的分布规律及各形态之间的转化规律与转化条件,这对于有效清除膜污染中的混凝剂残留物及最大限度恢复膜通量、延长膜使用寿命,具有非常重要的参考价值。
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