城市污水二級出水有機物性狀及超濾分離過程研究.pdf

1、城市污水二級出水再生后回用,對于解決水資源的匱乏及水的供需矛盾有重大的意義。在以超濾為核心的污水處理回用技術中,膜污染問題導致的運行費用和制水成本的增加,限制了其技術的發(fā)展。已有研究表明,水中有機物是影響膜污染的主要原因物質。本論文以西安市某污水處理廠二級出水為對象,研究了水中溶解性有機物的分子量分布、親疏水性以及三維熒光光譜等特性,以這些特性為指導進行了二級處理水中溶解性有機物對膜污染影響的研究,探討了超濾過程中減緩膜污染的措施及其效

2、果,以期為超濾技術在城市污水再生利用中的推廣應用提供參考。主要結論如下:
　　(1)二級出水中疏水性組分較親水性組分多,疏水性組分約占總有機物的64.3％,而親水性組分占35.7%左右。
　　(2)分別采用超濾法與高效體積排阻色譜法測定了城市污水二級出水中溶解性有機物的分子量分布。結果表明,二級出水中小分子有機物含量最高,高效體積排阻色譜法測定的有機物分子量大部分集中在5kDa以下,超濾法測定的以TOC計<3kDa的有機物占

3、44.9%,可見兩種測定方法所得結果大致相似,均反映出二級出水中有機物以小分子量有機物為主。
　　(3)親疏水性組分有機物的分子量分布結果與原水相似,即小分子量物質比例較大其余區(qū)間有機物所占比例均較小,且強疏水性有機物分子量所占比例均大于其它兩種組分有機物所占比例。該結果說明二級出水中溶解性有機物主要由小分子的疏水性有機物構成。
　　(4)原水及強疏水性、弱疏水性、親水性組分中均含有腐植酸類、富里酸類以及蛋白質類物質,而腐植

4、酸類強度最高。在各個組分中,強疏水性組分中含有的有機物最為復雜,其三維熒光光譜特征峰最為明顯,親水性組分含量次之,弱疏水性組分最低。
　　(5)二級出水中溶解性有機物對膜污染影響程度順序為:強疏水性有機物>親水性有機物>弱疏水性有機物,不同有機物組分對超濾膜透水通量的影響主要是由于各組分在超濾過程中產生的阻力構成不同所致。
　　(6)超濾膜的切割分子量越大,超濾過程中膜通量下降越快。因為切割分子量較小的膜,初始時刻易形成濾餅

5、層,濾餅層的產生會阻礙污染物質進入膜孔內部,切割分子量較大的膜,污染物質則相對容易進入膜孔內部,從而造成膜孔內部污染;切割分子量越大,相同時間內進入膜孔的有機污染物就越多,這樣就增加了膜表面污染和膜孔內部污染的程度。
　　(7)在超濾過程中,對原水進行適當的預處理,改變水中溶解性有機物分子量分布等相關特性;對超濾膜進行一定的改性,改變膜的抗污染性能;采用膜結構參數反饋調控技術控制的低壓恒流過濾模式,輔之以相應的反沖洗和表面快洗清洗