給水膜過(guò)濾深度除藻及生物穩(wěn)定性技術(shù)研究.pdf

1、微污染水源水中生物可降解有機(jī)碳和藻類影響了供水水質(zhì)和飲水安全，有些藻類釋放的藻毒素不但具有毒性，還增大了飲用水的致突變幾率，現(xiàn)有的水廠常規(guī)處理工藝無(wú)法滿足微污染水源水的處理要求。因此研究開(kāi)發(fā)除藻并保證生物穩(wěn)定性的給水技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)提高水質(zhì)和安全供水，具有重要的實(shí)際意義。研究發(fā)現(xiàn)包括微濾(MF)和超濾(UF)在內(nèi)的低壓操作膜技術(shù)在去除濁度、細(xì)菌、有機(jī)物等顆粒物效果很好，隨著國(guó)產(chǎn)UF膜價(jià)格的下降及技術(shù)的成熟，超濾膜技術(shù)已成為給水處理領(lǐng)域的熱

2、點(diǎn)技術(shù)之一。
　　 本課題主要是從超濾膜處理長(zhǎng)江源水去除藻細(xì)胞和藻毒素，并保證生物穩(wěn)定性的方向展開(kāi)研究。為有針對(duì)性地提出行之有效的深度處理方法，本文首先系統(tǒng)研究了常規(guī)處理工藝對(duì)微污染常規(guī)指標(biāo)和生物穩(wěn)定性指標(biāo)的去除和給水輸送系統(tǒng)中生物穩(wěn)定性的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上深入探討了超濾技術(shù)對(duì)生物穩(wěn)定性指標(biāo)和藻細(xì)胞、藻毒素的去除特性，以及膜運(yùn)行的最佳工況和污染控制技術(shù)。
　　 通過(guò)調(diào)研分析了北河口水廠現(xiàn)有的凈水工藝中各項(xiàng)微污染常規(guī)有機(jī)

3、物指標(biāo)的變化與去除規(guī)律，系統(tǒng)研究了給水輸送系統(tǒng)生物穩(wěn)定性的變化規(guī)律及影響因素。發(fā)現(xiàn)水廠常規(guī)處理工藝對(duì)DOC、UV254等微污染常規(guī)有機(jī)物指標(biāo)去除效果較好，但對(duì)BDOC的去除率僅為27.4～58.1％，出水生物不穩(wěn)定，給水輸送系統(tǒng)中細(xì)菌容易迅速滋生，水質(zhì)安全性下降。需增設(shè)深度處理裝置降低出廠水BDOC的含量，保障飲用水生物穩(wěn)定性。
　　 研究了常規(guī)處理工藝和超濾工藝對(duì)有機(jī)物的去除特性。針對(duì)北河口水廠原水、常規(guī)工藝出水及超濾出水，采

4、用有機(jī)物分子量分布的手段分析各水質(zhì)中幾種有機(jī)物指標(biāo)的分子量分布規(guī)律發(fā)現(xiàn)：水廠原水主要以相對(duì)分子質(zhì)量＜1KDa和＞30KDa的有機(jī)物為主。常規(guī)處理工藝對(duì)相對(duì)分子量＞30KDa的有機(jī)物去除效果最好，但出水中分子量＜1KDa的DOC仍很高，而超濾則能去除82.1%的小分子有機(jī)物。因此膜技術(shù)作為深度處理裝置，能有效保證原水中各分子量有機(jī)物的去除效果，保證出水穩(wěn)定。
　　 針對(duì)水廠砂濾出水、實(shí)驗(yàn)室配置的含藻水，采用二級(jí)超濾工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究

5、。通過(guò)改變膜的操作壓力、運(yùn)行時(shí)間等操作條件，深入探討了膜技術(shù)對(duì)微污染常規(guī)指標(biāo)和BDOC、藻類和藻毒素的處理效果和影響因素，結(jié)果表明：當(dāng)進(jìn)水藻細(xì)胞濃度為1～30個(gè).mLˉ1之間，UF-1膜操作壓力在0.05～0.08MPa時(shí)，UF-1出水均不含藻；UF-2出水CODMn、UV254和DOC濃度分別低于1.2mg.L-1、0.04cm-1和0.6mg.L-1:當(dāng)UF-2膜操作壓力在0.25～0.3MPa之間，進(jìn)水MC、BDOC濃度分別在10

6、.125μg.L-1和2.4mg.L-1以內(nèi)時(shí)，對(duì)MC、BDOC的去除率分別為93.1%和80%左右，出水MC-LR和BDOC均低于飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的建議限值。
　　 利用DesignExpert軟件，采用響應(yīng)面曲線法模擬研究UF-2的最佳操作參數(shù)，確定了研究參數(shù)對(duì)運(yùn)行效果影響的強(qiáng)弱次序?yàn)椋翰僮鲏毫Γ灸ね浚具\(yùn)行時(shí)間，UF-2最佳運(yùn)行工況為：操作壓力=0.30MPa，膜通量為17.5L/(m2.h)，運(yùn)行時(shí)間為80min。同時(shí)通過(guò)