活性炭-纳滤膜处理饮用水的实验研究

活性炭-纳滤膜处理饮用水的实验研究

一、活性炭—纳滤膜处理饮用水试验研究(论文文献综述)

范师秀[1](2021)在《原水有机物对纳滤膜的污染分析及过滤特性研究》文中提出地表水和湖泊水作为饮用水水源,水中广泛存在多种多样的溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM),为饮用水的安全问题带来严峻的挑战。纳滤(Nanofiltration,NF)作为一种新型的水处理技术,能高效的截留水中溶解性有机物,极大的提高出水水质和安全,然而纳滤技术应用水处理过程中,膜污染带来的透水通量下降和能源高消耗限制着该技术的广泛应用。为了更好的缓解膜污染、降低运行成本,研究原水中有机物对纳滤膜过滤行为的影响,揭示纳滤膜污染机理及膜通量衰减机制是非常重要的。本研究以原水中溶解性有机物为研究对象,探究赣江原水中有机物分子量和亲疏水性分布特征及其对纳滤膜的污染形成过程的影响,并经德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克(The extended Derjaguin-Landau-Overbeek,XDLVO)理论解析膜污染行为。主要研究内容及结论如下:1.赣江原水中TOC、UV254和SUVA的含量分别是3.287 mg/L、0.067 cm-1、2.038L/mg·m。赣江原水中亲水性有机物含量高于疏水性有机物,其中疏水性有机物占总有机物35.09%,亲水性有机物占总有机物58.14%,树脂分离损失占总有机物6.77%。分子量大于100KDa、100KDa~50KDa、50KDa~30KDa、30KDa~10KDa、10KDa~3KDa和小于3KDa的亲水性有机物占其区间的百分比分别为8.10%、8.76%、5.40%、7.16%、1.37%和27.35%;而疏水性有机物占其区间的百分比分别为4.10%、5.84%、3.60%、3.24%、1.33%和16.98%。赣江原水中有机物类型主要是溶解性微生物产物和类蛋白质(色氨酸),其次是富里酸。2.对污染后的纳滤膜进行物理和化学的处理后,确定纳滤膜的阻力组成成分,得出:膜的固有阻力Rm占总阻力的比重最大,占91.32%;吸附阻力Ra占4.34%;表面凝胶阻力Rc占2.63%;其它阻力R(包括内部堵孔和浓度极化)占1.74%。除膜的固有阻力外,对膜造成污染主要是吸附阻力和表面凝胶阻力。3.疏水性有机物组分对纳滤膜造成的通量衰减程度和衰减速率均高于相同分子量区间的亲水性有机物组分。亲水性有机物组分对膜通量影响较大的物质为小分子有机物,疏水性有机物组分对膜通量影响较大的物质为大分子有机物。4.有机物的亲疏水性和分子量大小对纳滤膜有机物的截留程度不同。分子量小于100KDa,小于30KDa和小于10KDa的有机物截留率受亲疏水性和分子量大小的影响均相对较大,分子量小于50KDa和小于3KDa的有机物截留率受亲疏水性和分子量大小的影响均相对较小。5.DOM对纳滤膜污染严重程度由强到弱排序为100k Da(疏)>50k Da(疏)>3k Da(疏)>3k Da(亲)>50k Da(亲)>100k Da(亲),XDLVO理论分析出的结果与试验结果相符。纳滤膜与污染物之间的总作用能大小由污染物与膜面之间的极性力作用能(AB)能决定。6.纳滤膜-溶液中的亲水性有机物间和亲水性有机物-亲水性有机物间都呈现出排斥作用,这会极大减缓膜的污染,促使膜比通量下降趋势趋于平衡。纳滤膜与溶液中的疏水性有机物间表现为吸引作用,而疏水性有机物与疏水性有机物间表现为排斥作用,这就极大的促使疏水性有机物向膜面聚集,加剧了膜污染的速率和程度。对污染前后纳滤膜进行红外分析发现,污染后的膜表面脂肪类、酰胺类以及苯环烯烃类组成的有机物种类堆积较多。

张健[2](2021)在《典型饮用水处理工艺影响纳滤膜运行的分析》文中进行了进一步梳理纳滤(NF)膜的研究自80年代末首次被认识以来已经取得了很大的进展,由于较低的运行压力,良好的处理效果以及便捷的操作条件,使其在国内外水处理中的应用与研究逐年增加。2020年,随着我国全面建成小康社会目标的实现,我国经济水平和人民生活幸福指数的提高,人们对于饮用水水质也提出了更高的要求,江、浙、沪等地在GB5749-2006的基础上颁布了各自的地方饮用水标准。对水质的严格把关,意味着对水处理工艺的更高要求,NF工艺也进一步在高品质饮用水处理中脱颖而出,然而,NF工艺对进水水质有一定的要求,如果预处理方式不同,NF膜的运行效果将会存在一定的差异。论文以中试规模的三种典型水处理工艺:常规处理工艺(混凝、沉淀、过滤)、常规+臭氧/活性炭深度以及超滤作为NF的预处理工艺,研究不同预处理工艺下的NF运行效果和膜污染,以及对水质的提升以及水质安全的保障。论文采用高效液相凝胶色谱(HPSEC)和三维荧光光谱(3D-EEM),结合平行因子算法和区域面积积分法,分析了不同工艺对有机物特性的影响。根据纳滤TMP的变化,并分析化学清洗液,探究了有机物对纳滤膜污染的影响。论文的主要结论如下:(1)试验期间的太湖原水浊度、水温、藻细胞密度和有机物浓度值随季节呈规律性变化,随着藻密度的增加,有机物尤其是易于微生物代谢的具有苯环结构的芳香族类蛋白质含量上升明显。太湖水中溶解性有机物(DOC)主要为分子质量分布在0.2-5KDa的小分子有机物(79.9%),其次为5-60KDa的中等分子量有机物(13.1%),主要源于藻类、浮游生物及水生动植物的代谢作用。(2)有机物的去除以深度处理+纳滤工艺的效果最优,DOC、UV254和CODMn的去除率分别为89.3%、93.5%和87.7%,尤其对荧光有机物去除效果最佳,总区域荧光积分平均去除率达到了93.2%。常规工艺与超滤工艺相比,虽然常规工艺对各水质指标去除效果相对较好,但超滤+纳滤对各指标的去除效果反而优于常规+纳滤工艺。(3)通过测定三卤甲烷前体物(THMFP)和卤乙酸前体物(HAAFP),发现三溴甲烷前体物含量较低,但随着工艺呈增加趋势,O3/BAC和纳滤工艺也无法有效去除;常规和超滤工艺去除THMFP和HAAFP的效果有限,且由于截留大分子,反而导致出水的THMFP和HAAFP浓度上升;纳滤对氯代THMFP和HAAFP去除效果好,以深度+纳滤工艺为最,去除率可达78.4%和71.5%。(4)通过HPSEC分析发现,常规和超滤工艺对分子量分布在0.2-60KDa范围内DOC几乎没有去除效果,这部分有机物是产生DBPs的主要前体物;纳滤对这部分有机物去除效果好,且更倾向于去除UV响应有机物;氯代DBPs与中分子量(5-60KDa)有机物浓度有较好的相关性(R2>0.8),溴代DBPs与小分子量(0.2-5KDa)有机物占比有较好相关性(R2>0.7)。(5)温度对NF膜TMP影响很大。纳滤膜运行初期,温度和TMP之间符合Exp Dec1方程,R2>0.99;深度处理+纳滤在水温低于常规+纳滤工艺4.8℃情况下,运行时间较常规+纳滤延长150小时左右;超滤+纳滤运行期间温度低于10℃,温度过低,水的粘度增加,纳滤膜孔收缩,有机物更易于黏附于膜表面,使超滤+纳滤工艺运行时间最短,仅运行两天即达到TMP限值。(6)分析NF膜的化学清洗液,表明NF运行初期由小分子(0.2-5KDa)荧光有机物产生滤饼层污染,中期由中、小分子(0.2-60KDa)有机物产生膜孔污染,后期进一步产生滤饼层污染以及大分子(>60KDa)有机物的表面吸附污染;小分子荧光有机物是造成超滤+纳滤工艺膜污染的主要因素,而无机物、有机物以及生物污染的协同作用是造成常规+纳滤和深度处理+纳滤工艺TMP上升的原因。

闵芮[3](2021)在《纳滤集成工艺处理西北村镇微污染窖水实验研究》文中指出我国西北地区是典型的以集雨水为饮用水源的干旱缺水地区,由于窖水的收集方式以及环境因素导致窖水中浑浊度、有机物、氨氮等多项指标超标[1],氨氮和高锰酸盐指数浓度分别达到0.18~1.14和2.74~6.83 mg/L,尤其是腐殖酸、富里酸等天然有机物的存在,常规工艺难以有效去除[2],长期以此类水作为饮用水对人体健康存在严重威胁。本研究通过对西北村镇微污染窖水进行实地调研检测,通过人工模拟配水的方式采用预处理+膜分离技术进行工艺参数优化,研究混凝-氯/紫外高级氧化预处理与复合微滤-纳滤双膜深度处理组合工艺对窖水的处理效果,以便于为西北村镇微污染窖水的处理提供可靠的技术支持以及提高西北村镇居民饮用水安全。本研究针对窖水中浑浊度及大分子有机物进行了混凝实验,考察了不同混凝剂投量对微污染窖水中污染物的去除效果,确定混凝剂的最佳投量,在混凝出水后,由于混凝作用对水中溶解性污染物的去除效果一般,尤其是对于氨氮污染,混凝基本没有去除作用,考虑到氨氮污染的危害,针对氨氮在混凝之后设置氯/紫外高级氧化预处理,主要考察了不同有效氯投量及紫外辐照时间对微污染窖水中氨氮、氯胺及氨态氮的去除效果及转化机理,确定有效氯的最佳投量及紫外最佳辐照时间,此时出水中氨氮污染得到了很好的去除。为提高出水水质稳定性,保障饮用水安全,预处理出水再经过复合微滤-纳滤双膜工艺,分析复合微滤进水压力以及纳滤进水压力、p H、温度等因素对膜通量的影响及窖水水质除污效能的影响。最后为验证组合工艺的实际可行性,在最佳运行工况下进行了组件工艺对微污染窖水的整体处理实验,探究在处理中组合工艺出水指标是否能达到生活饮用水标准,以及分析了各工艺对窖水中类蛋白类及腐殖质类荧光物质的去除效果,研究结论如下。在混凝处理微污染窖水的实验中,进水浑浊度、氨氮、高锰酸盐指数、UV254机物含量分别为3~15 NTU、0.5~1.2 mg/L、3.2~7.8 mg/L、0.078~0.12/cm均超过了(标准),且原水的有机物分子量分布两级分化严重,大于100 KDal的高锰酸盐指数和UV254占有机物总量的11.76%和9.86%,小于3 KDal的高锰酸盐指数和UV254占有机物总量的78.3%和67.75%。采用单独混凝处理窖水时,在PAC最佳投量30 mg/L下,混凝出水有机物各分子量分布区间有机物均得到了较好的去除率,高锰酸盐指数和UV254去除率均在50%~60%左右且UV254的去除率略高于高锰酸盐指数,浑浊度去除效果最高,出水浑浊度降到0.5 NTU以下,但混凝对氨氮的去除率不高,仅为10%左右。在氯/紫外处理微污染窖水的实验中,加氯点设于紫外辐照之前,有效氯的最佳投量为6 mg/L,在混凝出水中投加氯后以250 r/min反应十分钟之后进行紫外辐照,紫外辐照最佳时间为8 min,在此最佳工况下氨氮的去除率可达61.88%,有机物的去除率可达10%左右,氯/紫外出水有机物分子量<3 KDal的小分子有机物和>100 KDal的有机物含量均有所下降,通过分析得出,在氯/紫外处理微污染窖水中对于污染物去除机理主要是低有效氯投量下体系中主要进行氯与氨氮生成一氯胺的反应,一氯胺对254 nm波长下的紫外光具较强吸收能力,能被光解成具有强氧化性的氯自由基和氨基自由基,氯自由基再与水分子或氢氧根发生反应形成羟基自由基,通过氧化作用去除水中的氨氮、高锰酸盐指数和UV254。复合微滤处理微污染窖水的实验中,在最佳进水压力为0.1 MPa时,经过复合微滤处理的氯/紫外出水中的浑浊度、氨氮、高锰酸盐指数、UV254的去除率分别为86.93%、31.79%、54.97%和79.12%,此时出水中浑浊度、氨氮、高锰酸盐指数、UV254的含量分别为0~0.3 NTU、0.14~0.33 mg/L、0.65~1.58 mg/L、0.006~0.01/cm。为保障饮用水安全,在预处理-微滤之后加设纳滤处理装置,采用错流式过滤方式,在进水压力、温度、p H分别为为0.4 MPa、18℃、7.5下纳滤出水中浑浊度及UV254已检测不到,氨氮、高锰酸盐指数的去除率分别为89.67%和97.04%,纳滤出水水质稳定。通过对各工艺参数进行优化,提高组合工艺对污染物的去除效果,将混凝/氯紫高级氧化预处理与微滤-纳滤深度处理工艺在最佳工况下组合起来处理微污染窖水,并对去除荧光类物质进行了研究,研究表明纳滤除了对浑浊度、氨氮、高锰酸盐指数、UV254常规指标具有较好的去除率之外,对水中的荧光物质的总去除率也达到了90%以上,尤其是水中腐殖质类荧光物质含量,在纳滤出水中基本得到了全部去除,保障了饮用水安全,进一步论证了该工艺的实际应用价值。

张航[4](2020)在《生活饮用水深度处理试验研究》文中研究说明我国生活饮用水面临着水源易受污染、二次污染等问题,伴随着人们对身体健康和生活品质需求的不断提高,饮用水水质不足以完全满足居民对水质的要求。我国居民饮用水的水质差别较大,针对不同类别的水质需采用不同的深度处理技术,通过调整工艺或参数使处理效果最优化。本论文在对国内外权威饮用水标准进行对比研究的基础上,选择了10项常见水质指标作为后续调研和深度处理试验的研究指标。通过对我国典型城市生活饮用水水质进行调研,对所选水质指标浓度进行测定,总结我国不同地区水质特征,为后续深度处理试验提供指标浓度参考。单级活性炭吸附试验:通过试验研究,优化操作条件,确定滤速为23.4 m/h。在此基础上,单级活性炭吸附效率试验设定指标进水初始浓度为国标限值的0.3倍、0.7倍、1倍、1.3倍、1.7倍。六价铬的去除率为51.98~62.19%,最低出水浓度比国标限值降低了30~60%;镉离子的去除率为20.96~58.88%,最低出水浓度比国标限值降低了20~55%;铅离子的去除率为33.41~78.34%,最低出水浓度比国标限值降低了45~75%;三氯甲烷的去除率为59.70~83.57%,最低出水浓度比国标限值降低了35~75%;六六六、滴滴涕的去除率都在97~100%。纳滤深度处理试验:通过试验研究,优化操作条件,确定进水流量为3 L/min、操作压力为0.5MPa及纳滤膜型号。在此基础上纳滤去除试验设定指标进水初始浓度为国标限值的0.3倍、0.7倍、1倍、1.3倍、1.7倍。硝酸盐氮的去除率为43.28~56.06%,最低出水浓度比国标限值降低了15~55%;六价铬的去除率为64.71~87.50%,最低出水浓度比国标限值降低了75~85%;铅离子的去除率为62.50~91.23%,最低出水浓度比国标限值降低了75~80%;镉离子的去除率为56.25~83.95%,最低出水浓度比国标限值降低了45~50%;三氯甲烷的去除率为71.03~84.96%,最低出水浓度比国标限值降低了55~85%;六六六的去除率为71.94~84.37%,最低出水浓度比国标限值降低了75~80%;滴滴涕的去除率为61.76~75.41%,最低出水浓度比国标限值降低了55~80%;对于总硬度及钙镁离子,处理后能稳定保持在标准限值范围内。饮用水深度处理工艺组合:1)PP棉-颗粒活性炭-颗粒活性炭-压缩活性炭-超滤膜组合工艺分别处理含有重金属、有机物、重金属和有机物复合类型的饮用水,含有重金属的饮用水后续出水中出现镉离子达不到浓度限值0.003 mg/L的情况;六价铬最高去除率可达到76%,随着时间增加去除效果逐渐降低,但始终在推荐浓度限值0.05 mg/L以下;铅离子最高去除率可达到61%,随着时间增加去除效果逐渐降低,但始终在推荐浓度限值0.01 mg/L以下。含有有机物的饮用水后续出水中三氯甲烷最高去除率可达到67.4%,随着时间增加去除效果逐渐降低,但始终在推荐浓度限值0.06 mg/L以下;六六六、滴滴涕最高去除率接近100%,后续出水浓度始终在推荐浓度限值以下。对于复合类型饮用水,活性炭组合工艺去除浓度在1.7倍国标限值附近的重金属效果相比较差。2)PP棉-颗粒活性炭-纳滤膜(NF1)-超滤膜组合工艺分别处理硝酸盐氮超标、高硬度的饮用水、含有重金属和有机物的高硬度复合类型饮用水。出水中的硝酸盐氮浓度均低于10 mg/L,硝酸盐氮的去除率并未随着纳滤运行时间降低,始终保持在29%~51%范围内,处理后比标准限值低30~50%。对于高硬度饮用水,出水中硬度及钙镁离子能达到建议浓度范围,但其去除率会随着工艺的运行时间降低。对于复合类型饮用水,出水中六价铬的去除率保持在10%~34%范围内,铅、镉的浓度超过试验指标的浓度限值,对重金属处理效果不佳;三氯甲烷、六六六、滴滴涕的去除率分别保持在26.9%~64%、25%~100%、15%~84%范围内,分别比对应标准限值低30~60%、25%、15%~80%。两种工艺组合相比,含有纳滤的工艺组合更适合去除硝酸盐氮、降低水的硬度。对于含有多种指标的复合类型饮用水,需采用反渗透工艺,进一步脱盐和提高毒理性指标去除率。根据上述试研究结果,设计一款以纳滤工艺为主的家用净水器,并进行成本核算。

汪磊[5](2021)在《给水管网终端饮用水中痕量卤乙酸的变化规律与去除机制》文中认为消毒副产物(Disinfection Byproducts,DBPs)是一类在饮水消毒过程中生成的有害污染物,它们一旦生成将会通过给水管网直接输送至终端用户。由于消毒剂和管网中微生物的作用,终端饮用水中DBPs的含量会随供水时间发生变化,当净水厂受DBPs前体物季节性冲击负荷增大时终端饮用水的健康风险增加。当前缺少对给水管网终端饮用水中痕量DBPs变化规律的全面分析,对常规终端净水装置运行过程中去除DBPs效能的研究较少,对饮水终端控制技术的研究不能满足用户对水质安全保障的需求。对此,本课题主要研究了如下内容:首先对SZ市某区域的给水管网终端饮用水开展了为期一年的水质调查,在此基础上探究了其中痕量DBPs的种类差异、时间变化、毒性贡献。结果表明,水样中检出了三卤甲烷(Ttrihalomethanes,THMs)、卤乙酸(Haloacetic acids,HAAs)、卤乙醛(Haloacealdehydes,HALs)和卤乙腈(Haloacetonitriles,HANs)四类共计16种DBPs。其中,含碳DBPs的检出率为57~100%,显着高于含氮DBPs的检出率;氯代DBPs的质量浓度最高,溴代DBPs次之,未检出碘代DBPs。在时间变化方面,THMs、HAAs、HALs在夏季的平均质量浓度显着高于其它季节。毒性评估结果表明,HALs和HAAs是终端饮用水中痕量DBPs的主要风险来源。同时,考察了基于过滤-吸附-煮沸联用工艺的终端净水装置在长期稳定运行过程中对THMs、HAAs、HALs及HANs的去除效能,解析了装置中各工艺单元的脱毒效能与机制。结果表明,由于活性炭吸附容量逐步饱和,装置对THMs和HAAs的去除效能随运行周期的延长而显着下降;由于加热器煮沸去除的作用,装置对HALs和HANs的去除效能在整个运行周期内维持在100%。装置中聚丙烯纤维棉过滤单元对上述四类DBPs均无明显去除效果;活性炭吸附单元对四类DBPs的去除效能顺序依次为HALs≈THMs>HANs>HAAs;加热器煮沸单元可去除42~89%的THMs、90~96%的HALs和5~82%的HANs。装置长期运行中可降低62%以上由DBPs导致的细胞毒性风险。经装置处理后,饮用水中的HAAs具有显着代表性,是典型难去除的DBPs。为进一步去除饮用水中残留的HAAs,研究了254 nm紫外光对七种常见HAAs的降解效能和反应机制。动力学研究结果表明,水中七种HAAs的光解速率常数介于一氯乙酸的0.15 m2/Einstein与二溴乙酸的6.41 m2/Einstein之间。根据定量构效关系模型可得,空间效应常数、摩尔吸光系数、碳卤键键能等分子结构和吸光特性是影响HAAs光解速率的重要因素。通过分析光解产物发现,HAAs光解的共同产物包括卤素离子、甲酸、甲醛和卤甲烷,其中氯代HAAs主要通过同步脱羧脱卤生成氯离子和二氧化碳实现降解,而溴代和碘代HAAs则先通过脱卤生成不含卤素的中间产物实现降解。进一步研究表明,254 nm紫外光的直接光解作用是HAAs降解的主要贡献者,同时羟基自由基(Hydroxl radicals,·OH)引发的间接光解作用也参与了氯代HAAs的降解。这些·OH源于紫外光激发氯代HAAs及其光解产物后的电子转移,即溶氧作为电子受体生成过氧化氢,过氧化氢在光照条件下激发生成·OH,进而促进氯代HAAs的降解。在水力停留时间范围内,HAAs的光解效率介于一氯乙酸的6.6%至二碘乙酸的99.9%之间。因此,使用紫外光处理终端饮用水后可能仍有HAAs残留,有必要实施其它工艺与紫外光辐照法互补,进一步降低水中HAAs浓度。最后考察了闭合循环反渗透工艺对HAAs的去除效能,探究了HAAs的跨膜机制及归趋,并解析了工艺参数和水质参数对反渗透工艺去除HAAs效能的影响。结果表明,该工艺对HAAs的总量去除率在一氯乙酸的89.2%至三氯乙酸的99.8%之间。对具有相同卤代程度的HAAs,工艺的去除效能相近;对具有相同卤素取代基的HAAs,工艺的去除效能随其卤代程度的增加而增加。初始进水中80.8±7.9%的HAAs在膜孔筛分效应和膜表面静电排斥的作用下富集于浓水,4.4±4.4%的HAAs跨膜进入清水,8.3±5.5%的HAAs通过膜吸附滞留于反渗透膜中,剩余6.5±1.5%的HAAs则通过水解、挥发和管壁吸附实现去除。进水p H值的升高、膜组件使用周期的延长及实际饮水环境会显着提升工艺对HAAs的去除效率。综合分析水质、能耗及投资成本,闭合循环反渗透工艺相较于传统单级反渗透工艺或更适于去除给水管网终端饮用水中的痕量HAAs。当饮用水终端水质出现季节性波动时,本研究可为水中痕量DBPs的高效控制提供科学依据,相关研究成果对保障给水管网终端饮用水的水质安全有积极意义。

苏童[6](2020)在《超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水适用性中试研究》文中研究说明我国水资源污染情况依旧严峻,西江水系源水中也存在有机微污染和突发污染等问题,伴随着饮用水水质标准的日趋严格和人们对优质饮用水的需求,更多的水厂在选择合适的深度处理工艺生产出优质水以适应新的饮用水水质要求。针对中山市某水厂生产优质饮用水的要求,本文主要通过中试装置验证超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水的适用性,为水厂提质改造提供技术支持。首先,通过小试试验对超滤膜前混凝预处理中混凝剂的种类和投量以及预处理形式进行了优化研究。结果表明,直接超滤工艺出水浊度小于0.1 NTU,对CODMn和UV254的去除率分别为13.60%和7.44%,直接超滤过程中膜通量下降现象最显着,过滤结束时膜污染阻力最大。采用混凝预处理可有效提高对有机物的去除效果,并进一步缓解膜污染。混凝剂采用聚合氯化铝在对有机物的去除和对膜污染的缓解上均优于聚合硫酸铁。提高混凝剂投加量会加强超滤组合工艺对有机物的去除,但过高的混凝剂投加量不利于缓解膜污染。混凝沉淀-砂滤预处理对膜可逆污染的缓解效果优于混凝沉淀预处理,两种预处理方式对有机物的去除效果基本相同。然后,通过中试试验对超滤和纳滤工艺中重要的运行参数进行了优化研究。结果表明,在超滤工艺试验中,膜通量、过滤周期和反冲洗时间对于超滤工艺对浊度、颗粒物和有机物的去除效果无显着影响,减小膜通量、缩短过滤周期以及延长反冲洗时间均可以一定程度上缓解超滤膜污染。在纳滤工艺试验中,提高运行压力和减小回收率均可以提高纳滤工艺对有机物、氨氮以及无机盐的去除效果,增幅在4~20%范围内,而提高运行压力和回收率会在一定程度上加重纳滤膜污染。在本试验中得益于原水水质较好,各试验组检测的纳滤浓水水质均符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006),纳滤浓水可以考虑进行回用或者直接排放。最后,以混凝沉淀-砂滤工艺和臭氧-活性炭工艺为参照,研究了超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水的特点以及应对突发污染的能力。结果表明,混凝沉淀-砂滤工艺能够很好的去除水中的浊度、有机物和氨氮,但是应对金属和苯系物污染的去除能力有限。增加臭氧-活性炭工艺可以进一步去除水中的浊度、有机物和氨氮,也能够一定程度上应对金属和苯系物污染。而增加超滤-纳滤工艺比增加臭氧-活性炭工艺在提高饮用水的生物和化学安全性方面更有优势。超滤-纳滤工艺出水浊度基本稳定在0.023 NTU,颗粒总数基本维持在0 CNT/m L,菌落总数、总大肠菌群和铝均低于检出限,对CODMn、UV254、TOC、氨氮、氯化物、氟化物、总硬度和硫酸盐的平均去除率分别为74.54%、99.58%、68.34%、32.51%、10.38%、35.94%、35.98%和96.10%,同时也能够一定程度上应对金属和苯系物污染,但是工艺出水中硝酸盐氮浓度会略有增加,不过仍稳定小于国标限值。超滤工艺采用气冲洗+水反冲洗+水正冲洗和纳滤工艺采用正冲洗的物理清洗方式可有效缓解膜污染,对稳定运行一个月的超滤膜和纳滤膜进行恢复性化学清洗后,超滤跨膜压差和纳滤膜通量基本恢复到初始值。

孟凡[7](2020)在《用于苦咸水淡化的纳滤/反渗透工艺运行与优化》文中研究表明苦咸水(Brackish water,BW),由于含较高的盐分,严重影响到以其为饮用水源的居民的生产与生活,而以纳滤(Nanofiltration,NF)/反渗透(Reverse osmosis,RO)技术为主的新型水处理脱盐技术正受到越来越多的关注。本文主要针对苦咸水,采用纳滤/反渗透技术,分别从膜参数、预处理工艺以及中试运行三个方面优化,为纳滤/反渗透的实际应用提供一定的参考。通过WAVE和IMSDesign模拟,考察了纳滤/反渗透系统在不同回收率条件下运行效能情况,为后续中试试验的膜参数选取与优化提供理论指导。回收率指的是膜系统中产水占进水的百分比,原则上,回收率越大,膜系统产水效果越好。但模拟结果表明,当回收率由50%上升到80%时,纳滤膜的脱盐率平均值从93.10%下降到85.16%,反渗透膜的脱盐率平均值从99.30%下降到97.58%;纳滤膜的渗透率平均值从6.48 LMH/bar降低到5.02 LMH/bar,反渗透膜的渗透率平均值从3.31 LMH/bar降低到2.75 LMH/bar;纳滤膜的吨电耗平均值由0.29 KWh增加到0.36 KWh,反渗透膜的吨电耗平均值由0.54 KWh增加到0.62 KWh。采用浓水回流的方法提高回收率,则相应回流的浓水量增多,膜前渗透液的浓度也会变大,能耗会相应增加,产水效果亦会变差,但相应单位原水水耗会降低,可为缺水地区提供借鉴意义。实验考察了岸滤(Bank filtration,BF)、粉末活性炭(Powdered activated carbon,PAC)吸附与超滤(Ultrafiltration,UF)三种预处理工艺,对滤膜的污染调控性能研究。结果表明,就总有机碳(Total organic carbon,TOC)去除率而言:岸滤去除率为41.50%,粉末活性炭吸附产水为40.37%,超滤产水为48.15%;预处理产水效果:超滤好于岸滤,而岸滤又好于粉末活性炭吸附。就三种预处理工艺与纳滤相连,运行50 h纳滤膜的比通量而言:岸滤与纳滤耦合比通量为0.785,粉末活性炭吸附与纳滤耦合为0.778,超滤与纳滤耦合为0.793。对膜污染的缓解仍然是超滤最好。经过比较,超滤预处理工艺,由于产水水质较好,对后续膜污染的缓解效果更佳,且产水水质稳定,适用的水质范围较广,可选为后续中试试验的预处理方案。结合软件模拟对纳滤/反渗透膜参数优化以及实验室小试对预处理工艺优化的理论经验,中试试验对比了以集成超滤作为预处理的纳滤/反渗透系统的产水性能与经济性差异。结果表明,当回收率由50%上升到80%时,纳滤膜的平均脱盐率从97.25%下降至94.07%,反渗透膜的脱盐率从99.43%下降至99.05%;纳滤膜的渗透率平均值从5.44 LMH/bar降低到4.61 LMH/bar,反渗透膜的渗透率平均值从2.90 LMH/bar降低到2.53 LMH/bar;纳滤膜的电耗平均值由0.64 KWh增加到0.76 KWh,反渗透膜的电耗平均值由1.91 KWh增加到2.06 KWh。相较于反渗透,纳滤的产水水量较高,能耗较低,产水水质也能达到用水标准,而且其建设成本与运行成本也更为经济,故选择纳滤作为当地深度水处理工艺较为合适。另外中试试验对比了阻垢剂投加前后,膜通量的变化情况。结果表明阻垢剂的投加,能显着地减缓膜污染,保证纳滤/反渗透系统在较高的通量下运行,对实际纳滤/反渗透膜系统的优化运行有一定的借鉴意义。

姜洋彬[8](2020)在《家用净水器滤芯对颗粒物及有机微污染物净化效能研究》文中研究说明随着生活水平的提高,家庭饮用水的健康安全问题近年来受到了广泛关注。我国自来水厂采用的常规处理工艺并不能够满足消费者直接饮用的需求,加上自来水经过一些年久失修的市政管道运输,容易造成二次污染。我国居民大多使用大桶装的纯净水饮用,但是大桶水取用不方便,所以家用净水器越来越受到广泛关注。家用净水器由不同材料、工艺的滤芯组成,每种滤芯有其特定的去除污染物作用。目前对单体滤芯净化效能研究较少,本文通过研究国内外现有净水行业标准,分析检测情况。对家用净水机中常见的PP棉滤芯、活性炭滤芯和反渗透滤芯进行单体净化研究,通过改变滤芯的工作环境和进水浓度来观察滤芯净化效能。采用了三种5μm的PP棉滤芯,密度从大到小分别为A、B、C;配置浊度为15NTU的加标液采用0.3Mpa压力通过三种PP棉滤芯。对PP棉滤芯采用颗粒计数器进行微观观测,发现三种滤芯出水中粒径小于5μm的颗粒物分别占到了占到了90.4%、83.58%和81.49%,出水平均粒径A滤芯最小,其次是B滤芯,最后是C滤芯。在净化效率随净水量变化方面,A滤芯的初始净化效率最高,其初始净化效率达到了94%,其次是B滤芯达到了92%,C滤芯的初始净化效率最低。随着净水量的增大,三种PP滤芯的净化效率都呈下降趋势,衰减速率也有所差异,滤芯A和滤芯B净化效率衰减比C滤芯缓慢,C滤芯最先达到了报废状态。同时发现了流量与净化效率之间的关系,有利于消费者选购质量更好的PP滤芯并及时更换。通过调节设备增压泵,控制流量在25mL/s-55mL/s对活性炭滤芯进行变换流量实验发现,活性炭滤芯的净水流量维持在35mL/s左右既能保证净化效率又能保证制水速度;改变活性炭滤芯的进水污染液浓度进行试验发现,在进水浓度较低时,三种活性炭滤芯对有机物的净化效率都在90%以上,随着进水浓度增大,净化效率都呈下降趋势;随着净水量的增大,三种活性炭滤芯的净化效率都呈现减少趋势,恒定压力通水3.6m3后,三种滤芯的净化效率分别降低到了33%,50%和45%,然后分别对三种规格的活性炭滤芯进行了耐久性分析。最后对家用净水机中反渗透滤芯进行了变量试验,通过改变反渗透滤芯的进水水温、进水压力、进水浓度及原水回收率进行试验发现:进水温度能够改变反渗透滤芯净水流量,温暖升到,制水速率加快,这解释了冬天家用反渗透净水机制水比夏天制水慢的原因,建议家用反渗透净水机的进水水温维持在15-30℃最佳。设置进水铅离子浓度分别设置为0.2mg/L、0.3 mg/L、0.4 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、2 mg/L通过反渗透滤芯,发现净水速度和净化效率都呈现降低趋势。通过改变进水压力考察反渗透滤芯的净化效果,得到进水压力增大会使反渗透膜的净压力增大,产水量也会随之增大,一般来讲家用净水机反渗透滤芯的进水压力维持在0.4-0.5MPa最好。通过本文试验研究,希望对家用净水器行业的发展起到推动作用。

何婧[9](2020)在《离子交换树脂净化饮用水过程中微量有机氮的生成控制及后续消毒工艺对其转化的影响研究》文中指出饮用水安全一直是人们关注的热点话题之一。随着检测仪器的精密度提高,越来越多的饮用水安全问题出现在大众的视野中。因此为了提高饮用水质量并确保饮用水安全性,饮用水净化工艺也在不断的更新换代。离子交换树脂选择范围广,抗污性能好,价格低,再生性能优异,被广泛地应用于饮用水处理领域。但是由于水中存在有机物、氯化物等物质,在饮用水处理过程中,离子交换树脂会产生氮交换副产物,例如亚硝胺。这些有毒有害的副产物会损害人体健康,如引起胃、食管、肺部形成肿瘤等。因此明确离子交换树脂处理饮用水过程中,有机氮副产物的产生量及其在消毒过程中的转化路径显得尤为重要。本论文对市售D301、D890和201*7三种阴离子交换树脂进行筛选,考察它们的吸附和再生性能。实验发现:三种离子交换树脂对SO42-离子的吸附动力学存在明显差异。相同条件下,强碱树脂201*7对SO42-的吸附速率是弱碱树脂D301的1.7倍,是D890的1.3倍,这主要和强碱树脂上带有正电荷有关;但弱碱树脂的再生性能优于强碱树脂,树脂的形貌对树脂再生效率影响不显着。其次,采用静态实验探究了不同工艺参数下三种树脂产生有机氮含量的变化规律,并考察了树脂在连续运行及再生十个周期后产生有机氮的变化规律,得出有效减少有机氮生成的调控方法为:(1)优化树脂体积;(2)调节进水p H值呈弱酸性;(3)适当降低树脂与进水的接触时间或者引入钙、镁等共存离子。同时,通过树脂模拟实验推导了N-4-乙烯基苯基-N,N-二甲胺(VND)产生有机氮的可能反应路径:VND的C=C键首先被氧化断裂,生成甲酸和4-二甲胺甲基苯甲酸;其后4-二甲胺甲基苯甲酸的C-N键被氧化生成对二苯甲酸和二甲胺。最后,为了探究特征含氮有机物苯丙醇胺(C9H13NO)在三种常见消毒过程中的降解速率及其在次氯酸钠消毒过程中的转化路径,通过固相萃取、氮吹浓缩以及GC/MS测试等手段鉴定了C9H13NO转化的中间产物和最终产物,并初步推导了其转化路径:苯丙醇胺首先被氧化成苯甲醛和硝基乙烷,随着反应进行,苯甲醛逐渐被氧化成苯甲酸。

李惠平[10](2020)在《纳滤膜在高品质饮用水处理中的应用研究》文中认为2020年,我国已全面建成小康社会,实现了“两个一百年”奋斗目标的第一个百年奋斗目标。随着这一目标的全面达成,我国经济水平和人民生活幸福指数也显着提高。而在饮用水处理及供水行业,我国供水基础设施已经完善,供水水量不足的问题得到极大的改善,饮用水供水的主要矛盾开始由水量供给转变为水质保证。为此,对于先进饮用水处理技术的研发刻不容缓。膜工艺具有简单高效、占地面积小、设计水量灵活、产水水质稳定、不生成其他有害副产物、以及耐污染物冲击等诸多优点,被称为“第三代”饮用水处理工艺,是一种新兴高效的饮用水处理技术。本研究在饮用水厂现有常规水处理工艺(混凝-沉淀-砂滤)和臭氧-生物活性炭深度处理工艺的基础上,增加了纳滤膜工艺。分别对比进行了常规处理+纳滤工艺和常规处理+深度处理(臭氧-生物活性炭)+纳滤工艺的中试研究。实验采用多种水质分析指标、结合凝胶色谱(HPSEC)-分子量分布检测、三维荧光(EEM)-平行因子分析法以及原子力显微镜(AFM)和扫描电镜+能谱分析(SEM+EDS)等手段,分别从水质指标提升、不同特性有机物去除效果、水质突发污染应对效果、纳滤工艺运行稳定性和膜污染等多个角度对常规+纳滤联用工艺和常规+深度处理+纳滤联用工艺的运行效果进行了为期7个月(2019年6月-2020年1月)的中试研究,以期得到适用于生产高品质饮用水的水处理工艺。本研究主要得到如下结论:(1)实验期间太湖原水的水温、藻细胞浓度、电导率和pH值随季节呈规律性变化。太湖水中溶解性有机物(DOM)的分子量主要分布于0.22-30kDa,且DOM来源以藻类、浮游生物及水生生物代谢的生源污染的蛋白类有机物为主。(2)根据两种工艺对常规水质指标的提升效果发现,常规+纳滤工艺对UV254和DOC去除率达到97.01%和96.32%;常规+深度处理+纳滤对其去除率达到98.57%和97.62%。此外两种组合工艺对水中可生物降解有机碳(BDOC)和三卤甲烷生成势(THMFP)去除率均高于90%。以上结果表明,两种工艺都能有效提升饮用水水质,处理后的饮用水完全符合高品质饮用水水质标准。(3)由HPSEC-UV-TOC分析发现,两种工艺几乎能有效去除进水中所有分子量的有机物,但是由于浓差极化现象,进水中分子量介于1kDa-5kDa浓度较高的有机物会进入产水侧。采用EEM-PARAFAC能将水中有机物分离成4个组份,两种工艺均能有效降低上述4个组份的荧光强度最大值(Fmax)。(4)NF90纳滤膜对湖泊水中典型存在的2-甲基异崁醇(2-MIB)和土嗅素(GSM)去除效果极好,即使进水中两种嗅味物质浓度分别达到158.5和205.4ng/L,纳滤膜也能将其降低到阈值以下;此外纳滤膜也能有效应对近年来多次发生的苯系物水质突发污染事件,根据回收率、运行压力和纳滤产水中苯系物浓度的非线性曲面拟合优化结果显示,当回收率低于21.63%时,纳滤膜能完全保证产水中6种苯系物浓度符合国家标准。(5)常规+纳滤组合工艺运行时,纳滤膜仅能保证以25L/m2·h通量运行25h,跨膜压差(TMP)就由0.36MPa上升到0.45MPa;常规+臭氧生物活性炭+纳滤组合工艺运行期间,纳滤膜可在22.5L/m2·h通量下稳定运行432小时,常规+深度处理+纳滤工艺的运行稳定性远高于常规+纳滤组合工艺。(6)对两种工艺运行后纳滤膜碱洗液中的有机物成分进行分析后,均发现多糖以及大分子蛋白质,这类物质是造成膜污染的主要有机物类型。其次区域Ⅳ中微生物代谢产生的中小分子有机物也是造成纳滤膜有机污染的主要组份之一,而区域Ⅰ中蛋白质类有机物对纳滤膜污染较小。结合AFM和SEM+EDS对污染后的纳滤膜表面微观分析发现,常规+纳滤组合工艺运行期间,纳滤膜发生生物污染,膜表面形成较厚生物粘膜,同时膜表面检测到铝、硅、硫和钙元素。由此表明,常规工艺作为预处理时,纳滤膜表面发生无机、有机和生物协同污染作用导致TMP迅速上升。本论文收集了大量数据样本,并采用多种常用数学分析方法对两种预处理+纳滤工艺的运行效果进行了多方面分析与研究,最后结合以上6条结论做出如下总结:即采用常规+深度处理+纳滤膜工艺在保证工艺稳定运行的同时,能极为有效的提升饮用水水质,此组合工艺更适用于高品质饮用水处理。

二、活性炭—纳滤膜处理饮用水试验研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、活性炭—纳滤膜处理饮用水试验研究(论文提纲范文)

(1)原水有机物对纳滤膜的污染分析及过滤特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 纳滤膜技术
    1.3 水中的溶解性有机物
        1.3.1 溶解性有机物的来源
        1.3.2 溶解性有机物的性质
    1.4 膜污染及XDLVO理论解析
    1.5 本课题研究工作
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验仪器和材料
        2.1.1 试验装置
        2.1.2 试验仪器
        2.1.3 试验原水
        2.1.4 试验用膜
    2.2 试验方法
        2.2.1 膜透水通量和截留率的测定方法
        2.2.2 纳滤膜的预处理
        2.2.3 水中溶解性有机物亲疏水性分布及分子量分布的测定方法
        2.2.4 膜污染阻力测定方法
        2.2.5 XDLVO理论
    2.3 纳滤膜与污染物理化性质表征
        2.3.1 接触角测定
        2.3.2 电子显微镜(SEM)
        2.3.3 三维荧光光谱测定
        2.3.4 总有机碳
        2.3.5 比紫外吸光度
        2.3.6 红外光谱分析
第三章 原水中有机物对纳滤膜的污染的影响
    3.1 原水中有机物的特性
        3.1.1 赣江原水中DOM的含量
        3.1.2 赣江原水中DOM的分子量分布特征
        3.1.3 赣江原水三维荧光特性分析
    3.2 纳滤膜处理原水中DOM的性能研究
    3.3 本章小结
第四章 亲疏水性有机物对纳滤膜污染及过滤特性的影响
    4.1 不同分子量的亲疏水性有机物对纳滤膜污染及过滤特性的影响
        4.1.1 亲水性有机物对纳滤膜的影响
        4.1.2 疏水性有机物对纳滤膜的影响
        4.1.3 膜污染形貌分析
    4.2 相同分子量的亲疏水性有机物对纳滤膜污染及过滤特性的影响
        4.2.1 相同100k Da以下的亲疏水性有机物对纳滤膜的过滤性能影响
        4.2.2 相同50k Da以下的亲疏水性有机物对纳滤膜的过滤性能影响
        4.2.3 相同30k Da以下的亲疏水性有机物对纳滤膜的过滤性能影响
        4.2.4 相同10k Da以下的亲疏水性有机物对纳滤膜的过滤性能影响
        4.2.5 相同3k Da以下的亲疏水性有机物对纳滤膜的过滤性能影响
    4.3 本章小结
第五章 界面相互作用能和膜污染行为相关性分析
    5.1 理化性质表征
    5.2 XDLVO理论分析
    5.3 膜污染分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(2)典型饮用水处理工艺影响纳滤膜运行的分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 常用水处理工艺
        1.2.1 常规水处理工艺
        1.2.2 臭氧/生物活性炭深度处理工艺
        1.2.3 膜分离技术
    1.3 纳滤膜特性
    1.4 纳滤膜应用现状
    1.5 纳滤膜分离机理
    1.6 纳滤膜在水处理应用中存在的问题
        1.6.1 纳滤膜污染
        1.6.2 浓差极化
    1.7 课题来源及研究内容
        1.7.1 课题来源
        1.7.2 研究目的和内容
        1.7.3 研究技术路线
2 试验材料及方法
    2.1 试验装置
        2.1.1 典型水处理装置
    2.2 水质指标及分析方法
        2.2.1 测定项目及仪器
        2.2.2 荧光有机物测定及分析方法
        2.2.3 消毒副产物测定
3 原水水质及不同典型工艺处理效果对比分析
    3.1 原水水质特点
        3.1.1 常规水质指标
        3.1.2 有机物分子量分布
        3.1.3 有机物三维荧光光谱分析
    3.2 常规和深度处理工艺对水质指标去除效果
        3.2.1 常规水质指标去除效果
        3.2.2 常规和臭氧活性炭工艺对有机物分子量分布的影响
        3.2.3 常规和臭氧活性炭工艺对荧光有机物去除
        3.2.4 消毒副产物前体物去除效果
        3.2.4.1 三卤甲烷前体物去除效果
        3.2.4.2 卤乙酸前体物去除效果
    3.3 超滤工艺对水质指标去除效果
        3.3.1 常规水质指标去除效果
        3.3.2 不同分子量有机物去除效果
        3.3.3 荧光有机物去除效果
        3.3.4 消毒副产物前体物去除效果
    3.4 本章小结
4 不同预处理下纳滤处理效果及压力变化对比分析
    4.1 纳滤对水质指标去除效果
        4.1.1 纳滤对常规水质指标去除效果
        4.1.2 纳滤对不同分子量有机物去除效果
        4.1.3 纳滤对荧光有机物去除效果
        4.1.4 纳滤对DBPFP去除效果
        4.1.5 THMFP与不同特性有机物相关性分析
    4.2 纳滤运行压力变化情况
    4.3 纳滤膜化学清洗液有机物分析
        4.3.1 清洗液有机物三维荧光分析
        4.3.2 清洗液有机物分子量分布分析
        4.3.3 本章小结
结论及建议
    结论
    创新点
    建议
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(3)纳滤集成工艺处理西北村镇微污染窖水实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 我国水资源现状及存在的问题
        1.1.2 西北地区饮用水现状
        1.1.3 我国饮用水水质标准的发展
    1.2 微污染窖水处理技术与研究现状
        1.2.1 微污染水界定
        1.2.2 微污染窖水净化技术
    1.3 纳滤应用现状与分离原理
        1.3.1 纳滤在饮用水处理中的研究进展
        1.3.2 纳滤分离原理
        1.3.3 纳滤预处理
    1.4 本课题主要研究内容目的、意义及内容
        1.4.1 目的及意义
        1.4.2 主要内容
        1.4.3 技术路线
2 实验材料与分析方法
    2.1 微污染窖水水质
        2.1.1 实际窖水常规指标分析
        2.1.2 实验用水水质指标
        2.1.3 窖水中有机物分子量分布
    2.2 实验材料
    2.3 分析项目及方法
        2.3.1 常规水质指标检测方法
        2.3.2 三维荧光光谱分析
3 微污染窖水预处理实验研究
    3.1 实验装置及实验方法
        3.1.1 实验装置
        3.1.2 实验方法
    3.2 单独混凝预处理微污染窖水实验研究
        3.2.1 PAC投量对混凝去除污染物的影响
        3.2.2 混凝对有机物分子量的影响
    3.3 氯/紫外高级氧化处理微污染窖水实验研究
        3.3.1 去除氨氮效果对比
        3.3.2 去除氯胺效果对比
        3.3.3 去除氨态氮效果对比
        3.3.4 去除高锰酸盐指数效果对比
        3.3.5 去除UV_(254)效果对比
        3.3.6 混凝+氯/紫外对有机物分子量的影响
    3.4 本章小结
4 微污染窖水的复合微滤-纳滤实验研究
    4.1 实验装置和方法
        4.1.1 实验装置
        4.1.2 实验方法
    4.2 复合微滤膜处理窖水实验研究
        4.2.1 操作压力对复合微滤膜通量的影响
        4.2.2 操作压力对复合微滤膜处理效果的影响
    4.3 纳滤处理的工艺参数研究
        4.3.1 纳滤纯水通量
        4.3.2 操作压力对纳滤处理微污染窖水效果的影响
        4.3.3 水温对纳滤处理微污染窖水效果的影响
        4.3.4 pH对纳滤处理微污染窖水效果的影响
    4.4 本章小结
5 预处理-复合微滤-纳滤处理微污染窖水实验研究
    5.1 微污染窖水三维荧光光谱分析
    5.2 对比各工艺对微污染窖水中污染物的去除效果
        5.2.1 常规指标去除效果对比分析
        5.2.2 三维荧光光谱对比分析
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(4)生活饮用水深度处理试验研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 我国饮用水现状
        1.1.1 水源污染现状
        1.1.2 饮用水二次污染现状
        1.1.3 饮用水污染物类别及对健康的影响
        1.1.4 饮用水存在超标风险的案例
    1.2 饮用水深度处理技术
        1.2.1 膜分离技术
        1.2.2 活性炭吸附技术
        1.2.3 饮用水深度处理技术组合
    1.3 研究目标与技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验仪器
        2.1.2 试验药剂
        2.1.3 试验装置
    2.2 试验方法
        2.2.1 分析方法
        2.2.2 试验方案
3 生活饮用水水质标准研究
    3.1 国内外饮用水水质标准研究
        3.1.1 国内饮用水水质标准分析
        3.1.2 国外饮用水水质标准分析
        3.1.3 饮用水常见水质指标研究分析
    3.2 典型城市生活饮用水调研分析
    3.3 本章小结
4 饮用水深度处理技术试验研究
    4.1 单级活性炭吸附试验研究
        4.1.1 六价铬、铅离子、镉离子的吸附效果研究
        4.1.2 三氯甲烷、六六六、滴滴涕的吸附效果研究
    4.2 纳滤深度处理技术试验研究
        4.2.1 硝酸盐氮的去除影响研究
        4.2.2 六价铬、铅、镉的去除影响研究
        4.2.3 三氯甲烷、六六六、滴滴涕的去除影响研究
        4.2.4 总硬度的去除影响研究
    4.3 本章小结
5 饮用水深度处理组合工艺试验研究
    5.1 多级活性炭深度处理组合工艺
    5.2 活性炭纳滤深度处理组合工艺
    5.3 深度处理出水浓度
    5.4 本章小结
6 纳滤净水器设计
    6.1 设计要求
    6.2 工艺设计
        6.2.1 预处理模块
        6.2.2 纳滤模块
    6.3 装置设计
    6.4 成本核算
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 不足及展望
参考文献
作者简介

(5)给水管网终端饮用水中痕量卤乙酸的变化规律与去除机制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 水中典型消毒副产物的国内外研究现状
        1.2.1 典型消毒副产物的生成规律
        1.2.2 典型消毒副产物的浓度变化规律
        1.2.3 典型消毒副产物的潜在健康影响
    1.3 饮用水中典型消毒副产物控制技术的国内外研究现状
        1.3.1 消毒副产物前体物的控制技术
        1.3.2 基于水厂工艺优化的控制技术
        1.3.3 饮用水终端深度处理技术
    1.4 课题引出
    1.5 研究目的、意义及主要内容
    1.6 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 主要试剂与仪器设备
        2.1.1 主要化学试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 实验装置
        2.2.1 饮用水终端净水装置
        2.2.2 紫外光反应器
        2.2.3 反渗透装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 终端饮用水的水质调查
        2.3.2 终端净水装置去除消毒副产物实验
        2.3.3 紫外光降解卤乙酸实验
        2.3.4 反渗透工艺去除卤乙酸实验
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 卤代消毒副产物及水质参数测定
        2.4.2 紫外光降解卤乙酸产物测定
        2.4.3 过氧化氢测定
        2.4.4 羟基自由基测定
    2.5 数据处理
        2.5.1 饮用水终端水质调查相关的计算
        2.5.2 卤乙酸光解实验中的参数计算
        2.5.3 反渗透工艺流程中的参数计算
        2.5.4 定量构效关系模型的构建步骤
第3章 给水管网终端饮用水中痕量消毒副产物的变化规律与终端净水装置的去除效能
    3.1 引言
    3.2 饮用水终端水质变化规律
        3.2.1 水质及消毒副产物变化规律
        3.2.2 消毒副产物种类及含溴率
        3.2.3 消毒副产物与水质指标间的相关关系
    3.3 给水管网终端饮用水中消毒副产物的时间变化规律
    3.4 消毒副产物的水解稳定性与变化规律间的关系
    3.5 终端净水装置去除消毒副产物的效能研究
    3.6 终端净水装置中各工艺单元去除典型消毒副产物的效能研究
        3.6.1 过滤与吸附单元去除典型消毒副产物的效能研究
        3.6.2 煮沸单元去除典型消毒副产物的效能研究
    3.7 本章小结
第4章 紫外光解卤乙酸的效能与机制
    4.1 紫外光解卤乙酸的效能与反应动力学研究
        4.1.1 卤乙酸光解动力学的分析与比较
        4.1.2 紫外光去除卤乙酸效能的预测
    4.2 卤乙酸紫外光解过程中的自由基化学
        4.2.1 卤乙酸光解类型分析
        4.2.2 氯代乙酸光解过程中自由基的定性与定量
        4.2.3 氯代乙酸光解过程中自由基的来源分析
    4.3 卤乙酸光解产物及反应路径
        4.3.1 氯代乙酸光解产物分析
        4.3.2 非氯代乙酸光解产物分析
        4.3.3 卤乙酸光解路径推测
    4.4 本章小结
第5章 反渗透工艺去除卤乙酸的效能与机制
    5.1 闭合循环反渗透工艺去除卤乙酸的效能
        5.1.1 卤乙酸的总体去除效能
        5.1.2 工艺运行过程中卤乙酸的去除效能
    5.2 卤乙酸的去除机制及其在工艺中的归趋
        5.2.1 基于定量构效关系模型评估卤乙酸的跨膜机制
        5.2.2 工艺运行过程中卤乙酸的归趋
    5.3 工艺参数与水质参数对卤乙酸去除效能的影响
        5.3.1 操作压力的影响
        5.3.2 水样pH的影响
        5.3.3 膜龄的影响
        5.3.4 水质的影响
    5.4 工艺的成本能耗分析及工艺优选
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
附录
缩写词一览表

(6)超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水适用性中试研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 我国水资源形势与污染现状
        1.1.2 西江水系源水面临的挑战
        1.1.3 我国饮用水水质标准的发展
    1.2 饮用水处理工艺和技术研究现状
        1.2.1 常规处理工艺
        1.2.2 预处理工艺
        1.2.3 深度处理工艺
    1.3 超滤-纳滤组合工艺国内外研究现状
        1.3.1 超滤-纳滤组合工艺运行参数
        1.3.2 超滤-纳滤组合工艺净水效能
        1.3.3 超滤-纳滤组合工艺的优点和不足
    1.4 课题研究目的及意义
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 研究的目的及意义
    1.5 主要研究内容与技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 试验材料与方法
    2.1 原水水质
    2.2 试验装置
        2.2.1 烧杯混凝试验装置
        2.2.2 平板超滤膜试验装置
        2.2.3 中试装置
    2.3 试验材料
        2.3.1 试验用膜
        2.3.2 试验试剂和仪器
    2.4 水质分析方法
        2.4.1 常规水质指标检测方法
        2.4.2 三维荧光光谱分析
    2.5 膜参数分析方法
        2.5.1 小试膜污染分析
        2.5.2 中试膜运行参数
第3章 超滤膜前混凝预处理试验研究
    3.1 引言
    3.2 混凝剂种类的优选
        3.2.1 混凝剂种类对净水效果的影响
        3.2.2 混凝剂种类对超滤膜污染的影响
    3.3 混凝剂投加量的优化
        3.3.1 混凝剂投量对净水效果的影响
        3.3.2 混凝剂投量对超滤膜污染的影响
        3.3.3 有机物含量与膜污染指数相关性分析
    3.4 混凝沉淀和混凝沉淀-砂滤预处理的对比
        3.4.1 预处理形式对净水效果的影响
        3.4.2 预处理形式对超滤膜污染的影响
    3.5 本章小结
第4章 超滤-纳滤组合工艺运行参数优化研究
    4.1 引言
    4.2 超滤工艺运行参数的优化
        4.2.1 膜通量
        4.2.2 过滤周期
        4.2.3 反冲洗时间
    4.3 纳滤工艺运行参数的优化
        4.3.1 运行压力
        4.3.2 回收率
    4.4 本章小结
第5章 超滤-纳滤组合工艺运行效能研究
    5.1 引言
    5.2 超滤-纳滤组合工艺净水效能分析
        5.2.1 对浊度和颗粒物的去除效能
        5.2.2 对有机物的去除效能
        5.2.3 对氨氮和硝酸盐氮的去除效能
        5.2.4 对氯化物和氟化物的去除效能
        5.2.5 对硫酸盐和总硬度的去除效能
        5.2.6 对微生物的去除效能
        5.2.7 对荧光物质的去除效能
        5.2.8 对铝的去除效能
    5.3 常规工况下应对突发污染物的能力分析
        5.3.1 对金属锌和锰的去除效能
        5.3.2 对乙苯和二甲苯的去除效能
    5.4 超滤膜和纳滤膜污染及化学清洗情况分析
        5.4.1 超滤膜污染及清洗情况分析
        5.4.2 纳滤膜污染及清洗情况分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)用于苦咸水淡化的纳滤/反渗透工艺运行与优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 我国苦咸水现状
        1.1.2 传统苦咸水处理技术发展
        1.1.3 新型苦咸水处理技术发展
    1.2 纳滤/反渗透技术的概况
        1.2.1 纳滤/反渗透技术与应用
        1.2.2 纳滤/反渗透的截留原理
        1.2.3 纳滤/反渗透过程中的膜污染
    1.3 纳滤/反渗透系统设计过程
    1.4 纳滤/反渗透处理预处理工艺
        1.4.1 预处理工艺概况
        1.4.2 超滤预处理工艺
        1.4.3 岸滤预处理
        1.4.4 粉末活性炭吸附预处理
    1.5 研究的目的与内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置
        2.1.1 软件模拟膜系统的设计与选取
        2.1.2 预处理装置
        2.1.3 中试装置
    2.2 实验材料
        2.2.1 进水水质
        2.2.2 实验用膜
    2.3 检测方法
        2.3.1 常规水质指标检测
        2.3.2 膜运行参数计算
        2.3.3 膜阻力分析方法
第3章 纳滤/反渗透工艺膜参数优化
    3.1 引言
    3.2 不同回收率下纳滤/反渗透的产水水质比较分析
        3.2.1 产水以及浓水电导率
        3.2.2 系统脱盐率
        3.2.3 硬度、硫酸盐、氯化物去除率
    3.3 不同回收率下纳滤/反渗透的产水水量比较分析
        3.3.1 产水渗透率
        3.3.2 产水标准通量
    3.4 不同回收率下纳滤/反渗透的能耗比较分析
        3.4.1 进水压力
        3.4.2 电耗
        3.4.3 水耗
    3.5 本章小结
第4章 纳滤/反渗透预处理工艺优化
    4.1 引言
    4.2 不同滤料对岸滤运行的效能影响
        4.2.1 对浊度去除效果的影响分析
        4.2.2 对TOC去除效果的影响分析
        4.2.3 对UV254去除效果的影响分析
        4.2.4 对天然有机物去除效果的影响分析
    4.3 三种预处理工艺的产水效能对比研究
        4.3.1 对TOC和UV254去除效果的影响分析
        4.3.2 对浊度与电导率的去除效果的影响分析
        4.3.3 对天然有机物的去除效果的影响分析
    4.4 三种预处理工艺对膜污染缓解效能的对比研究
        4.4.1 对膜通量的影响
        4.4.2 对膜污染阻力的影响
        4.4.3 对膜表面有机污染物累积的影响
    4.5 本章小结
第5章 纳滤/反渗透工艺运行优化
    5.1 引言
    5.2 纳滤/反渗透的产水效能比较分析
        5.2.1 无机盐
        5.2.2 产水电导率与脱盐率
        5.2.3 浓水电导率
    5.3 纳滤/反渗透的运行情况分析
        5.3.1 运行压力与产水指标
        5.3.2 产水渗透率
        5.3.3 电耗
        5.3.4 阻垢剂投加
        5.3.5 产水与原水掺混比例
    5.4 经济性
    5.5 本章小节
结论
参考文献
致谢

(8)家用净水器滤芯对颗粒物及有机微污染物净化效能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 饮用水污染现状
        1.1.2 家用净水机现状
        1.1.3 家用净水机滤芯分级介绍
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外相关法规
        1.2.2 国内外标准比对
    1.3 研究内容及创新点
        1.3.1 研究的目的与意义
        1.3.2 研究主要内容
        1.3.3 研究技术路线
        1.3.4 研究主要创新点
第2章 材料与方法
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 试验所需材料
        2.1.2 检测仪器
    2.2 试验设备介绍
    2.3 试验方法
第3章 PP棉滤芯对颗粒物净化效能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 材料准备
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 初始颗粒计数器分析结果
        3.2.2 三种PP棉滤芯净化效能研究
        3.2.3 PP棉滤芯净化效率与流量关系
        3.2.4 PP棉滤芯耐久性试验分析
    3.3 本章小结
第4章 活性炭滤芯对有机物净化效能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 材料准备
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 三种活性炭滤芯净化效能研究
        4.2.2 流量变化净化效果变化情况
        4.2.3 浓度变化净化效果变化情况
        4.2.4 活性炭滤芯耐久性试验分析
    4.3 本章小结
第5章 RO膜滤芯净化效能研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 材料准备
        5.1.2 实验方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 进水水温对反渗透滤芯净化效能影响
        5.2.2 进水压力对反渗透净化效能影响
        5.2.3 进水浓度对反渗透净化效能影响
        5.2.4 原水回收率对反渗透膜性能的影响
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

(9)离子交换树脂净化饮用水过程中微量有机氮的生成控制及后续消毒工艺对其转化的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 饮用水处理工艺
    1.2 水质标准
        1.2.1 饮用水水源水质标准
        1.2.2 生活饮用水卫生标准
        1.2.3 地下水质量标准
    1.3 饮用水深度处理方法
        1.3.1 臭氧-活性炭技术
        1.3.2 膜分离技术
        1.3.3 光催化氧化技术
    1.4 离子交换树脂法处理饮用水研究进展
        1.4.1 离子交换树脂处理饮用水原理
        1.4.2 离子交换树脂的结构和特点
        1.4.3 离子交换树脂的分类
        1.4.4 离子交换树脂处理饮用水研究现状及存在问题
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容
    1.7 创新点
    1.8 技术路线
第2章 处理饮用水离子交换树脂性能比较
    2.1 概述
    2.2 实验材料和实验方法
        2.2.1 实验装置和实验材料
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 实验运行
        2.2.4 分析项目和方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 离子交换树脂对SO_4~(2-)的交换速率
        2.3.2 离子交换树脂再生性能比较
    2.4 本章小结
第3章 工艺参数对有机氮生成过程的影响研究
    3.1 概述
    3.2 实验材料和实验方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 分析项目与方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 选取特征含氮有机物
        3.3.2 树脂形态的影响
        3.3.3 树脂体积的影响
        3.3.4 反应温度的影响
        3.3.5 反应时间的影响
        3.3.6 反应pH的影响
        3.3.7 共存离子的影响
    3.4 本章小结
第4章 离子交换树脂产生有机氮的机理研究
    4.1 概述
    4.2 实验材料与实验方法
        4.2.1 离子交换柱实验
        4.2.2 树脂模拟实验
        4.2.3 分析项目和方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 有机氮浓度变化规律
        4.3.2 离子交换树脂性能变化
        4.3.3 树脂官能团氧化机理
        4.3.4 树脂FT-IR分析
        4.3.5 扫描电镜测试
    4.4 本章小结
第5章 消毒降解含氮有机物及其反应路径的初探
    5.1 概述
    5.2 实验材料与实验方法
        5.2.1 实验装置和实验材料
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 分析项目和方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 消毒效率差异分析
        5.3.2 消毒产物及其路径分析
    5.4 本章小结
第6章 总结
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员会决议书

(10)纳滤膜在高品质饮用水处理中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 纳滤膜技术在高品质饮用水处理中的应用研究
        1.2.1 常规工艺+纳滤
        1.2.2 超滤+纳滤
        1.2.3 深度处理工艺+纳滤
    1.3 纳滤膜的特点
    1.4 纳滤膜在饮用水处理应用中面临的问题
        1.4.1 膜污染
        1.4.2 水温影响
        1.4.3 浓水排放与处理
    1.5 课题来源及研究内容
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 研究内容
2 试验材料与方法
    2.1 中试工艺及膜材料
    2.2 测定指标及分析方法
        2.2.1 测定指标及仪器
        2.2.2 可生物降解有机物测定及表征
        2.2.3 三卤甲烷测定
        2.2.4 分子量分布测定
        2.2.5 苯系物测定
    2.3 三维荧光光谱测定及分析
        2.3.1 区域积分法
        2.3.2 平行因子法
3 原水水质特点及不同中试工艺在高品质饮用水处理的效果对比分析
    3.1 原水水质特点
        3.1.1 原水常规水质指标
        3.1.2 原水有机物分子量分布
        3.1.3 原水三维荧光光谱分析
    3.2 水质指标去除效果
        3.2.1 不同中试工艺的水质指标去除效果
        3.2.2 可生物降解有机碳(BDOC)去除效果分析
        3.2.3 三卤甲烷前体物去除效果分析
    3.3 不同分子量有机物去除效果分析
    3.4 不同组份有机物三维荧光去除效果分析
        3.4.1 平行因子模型组份定性表征
        3.4.2 平行因子模型组份定量表征
        3.4.3 有机物特性去除效果相关性分析
    3.5 本章小结
4 几种典型突发性水质污染物的去除研究
    4.1 应对高浓度嗅味物质的去除效果研究
    4.2 对苯系物突发污染的应对研究
        4.2.1 苯系物去除效果
        4.2.2 苯系物去除效果的模型拟合
    4.3 本章小结
5 膜运行工况及污染原因分析
    5.1 运行期间TMP变化对比
    5.2 膜清洗液中有机物特性分析
        5.2.1 清洗过程理化指标及有机物浓度变化
        5.2.2 清洗液有机物分子量特性分析
        5.2.3 清洗液有机物三维荧光分析
        5.2.4 清洗过程中不同特性有机物洗脱效果
        5.2.5 清洗液有机物荧光与分子量特性的相关性分析
    5.3 膜表面污染形貌的表征
        5.3.1 污染后膜表观样貌观察
        5.3.2 膜表面微观样貌的原子力显微镜(AFM)表征
        5.3.3 扫描电镜+能谱分析(SEM+EDS)
    5.4 本章小结
结论与建议
    结论
    创新点
    建议
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

四、活性炭—纳滤膜处理饮用水试验研究(论文参考文献)

  • [1]原水有机物对纳滤膜的污染分析及过滤特性研究[D]. 范师秀. 华东交通大学, 2021(02)
  • [2]典型饮用水处理工艺影响纳滤膜运行的分析[D]. 张健. 兰州交通大学, 2021(02)
  • [3]纳滤集成工艺处理西北村镇微污染窖水实验研究[D]. 闵芮. 兰州交通大学, 2021(02)
  • [4]生活饮用水深度处理试验研究[D]. 张航. 浙江大学, 2020(08)
  • [5]给水管网终端饮用水中痕量卤乙酸的变化规律与去除机制[D]. 汪磊. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
  • [6]超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水适用性中试研究[D]. 苏童. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [7]用于苦咸水淡化的纳滤/反渗透工艺运行与优化[D]. 孟凡. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [8]家用净水器滤芯对颗粒物及有机微污染物净化效能研究[D]. 姜洋彬. 山东建筑大学, 2020(11)
  • [9]离子交换树脂净化饮用水过程中微量有机氮的生成控制及后续消毒工艺对其转化的影响研究[D]. 何婧. 深圳大学, 2020(10)
  • [10]纳滤膜在高品质饮用水处理中的应用研究[D]. 李惠平. 兰州交通大学, 2020(01)

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活性炭-纳滤膜处理饮用水的实验研究
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