玉林市一体化污水处理设备
设备技术性能稳定可靠，处理效果好，投资省，自动化运行，维护操作方便，不占地表面积，不需盖房，不需采暖保温等优点。
可设置成地埋式，地面之上可种花种草，不影响周围环境。
玉林市一体化污水处理设备
2.2.1 过滤进程
为探究超滤进程中各种污染物组分的走向,需要对膜进水、出水、反洗水和膜表面附着的有机污染物进行碳平衡分析.本实验采用片式膜PVDF过滤装置进行, 如图 2所示.CNT负载量与臭氧投量选择为3 g·m-2和0.22 mg·mg-1,4组平行实验包括原膜+原水、原膜+氧化水、改性膜+原水、改性膜+氧化水.实验中使用片式膜组件对水样进行过滤,当TMP超过80kPa时使用纯水进行水力反洗, 反洗强度为过滤通量的2倍.由于PVDF片式膜孔径大于中空纤维膜,能够在较大过滤通量下运行, 过滤通量选择为200 L·(m2·h)-1, 反洗通量为400L·(m2·h)-1.实验过程中对膜组件进水、出水、反洗水进行DOC测定与三维荧光光谱分析.
连续流PVDF片式膜过滤装置
为了研究膜滤进程中的碳平衡, 更好地对进水、出水、反洗水进行收集与测定, 故设计一套小型PVDF片式膜过滤装置研究使用.PVDF片式膜面积小, 具有使用水量小, 管路损失小的特点, 能够更加精密地满足实验要求.片式膜过滤装置工艺流程图如图2所示.
图 2 片式膜过滤装置工艺流程示意
装置构成为进水罐、出水罐、反洗罐、进水泵、出水泵、压力传感器、片式膜过滤器、PLC、电脑.同样能够对泵以及压力传感器实现自动控制,详见1.2.1节.
1.3 阈通量的确定
本实验中测量阈通量的方法为预压缩通量阶梯法, 该方法在传统的阶梯通量法上进行了改进,在阶梯通量之前加入预压缩通量来增加测量的准确性.如图 3所示, 在预压缩阶梯通量法中,每个运行周期中包含以下3个阶段:预压缩阶段(tpc=1 min)、过滤阶段(tf=10 min)、反洗阶段(tbw=2min).预压缩阶段的目的是使得过滤阶段压力曲线更加稳定, 原理如下:使用一个较大通量运行, 从而压缩膜污染,避免现有的膜污染在过滤阶段逐步压缩而使得压力产生变化.通过前期小试得出,在预压缩阶段中通量Jpc选取为过滤通量J的1.7倍能够得到高稳定性的压力曲线.实验选取初始通量J0=18 L·(m2·h)-1,每周期变化通量ΔJ=9 L·(m2·h)-1, 大通量为Jmax=144 L·(m2·h)-1.通过过滤阶段TMP的斜率,即dTMP/dt来得出各通量下TMP增长速率.根据达西公式(1)并且测定得出原水与氧化水黏滞系数μ相同,可得出在dTMP/dt基础上除以J, 即可以侧面考察膜阻力增长情况.
预压缩周期时间和压力
式中, J为膜通量, m3·(m2·s)-1; TMP为跨膜压差, Pa; μ为黏滞系数, Pa·s; Rt为膜阻力,m-1.
1.4 水质分析
采用NPOC法测定水样中的溶解性有机物(dissolved organic carbon,DOC).因二级出水与外部环境长期接触, 水样中POC含量较低, 总无机碳(total inorganic carbon,TIC)含量则较高.为了降低TIC对DOC测定造成的影响, 本实验采用NPOC法测定水样的DOC, 并认为DOC≈NPOC.先用2mol·L-1的盐酸溶液调节水样的pH至2以下, 采用TOC仪(岛津SHIMADZU, TOC-L)进行测定.
三维荧光光谱(excitation-emission matrix, EEM)用荧光光谱仪(F-7000,日本Hitachi公司)测定.激发波长(Ex)范围选为200~400 nm, 步长选为5 nm, 狭缝宽度选为5 nm;发射波长(Em)范围选为300~550 nm, 步长选为1 nm, 狭缝宽度均为5 nm.光谱扫描速度选为1200nm·min-1.具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2 结果与讨论2.1 臭氧-CNT膜改性联用工艺阈通量的确定及污染进程2.1.1臭氧-CNT膜改性联用工艺阈通量的确定
为了研究膜污染过程中污染速率的增长问题, 本实验对臭氧-CNT膜改性联用工艺的阈通量进行研究.本实验中臭氧投加量为0.22mg·mg-1, CNT负载量为3 g·m-2; 过滤阶段时间确定为:预压缩阶段(tpc=1min)、过滤阶段(tf=10min)、反洗阶段(tbw=2 min); 实验选取初始通量为J0=9L·(m2·h)-1,每周期变化通量为ΔJ=9L·(m2·h)-1, 大通量为Jmax=144 L·(m2·h)-1.
图 4为使用预压缩阶梯通量法对膜组件进行压力测试的TMP变化, 由图 4(a)中可以看出, 在大通量Jmax时,膜组件TMP大为72.3 kPa; 图 4(b)中大通量Jmax运行时, 膜组件TMP大为63.5 kPa; 图4(c)中大通量Jmax运行时, 膜组件TMP大为48.3 kPa; 图 4(d)中大通量Jmax运行时, 膜组件TMP大为28.1kPa; 通过对比以上数据能够得出,原膜+氧化水、改性膜+原水、改性膜+氧化水在Jmax运行时TMP相比原膜+原水膜组件分别减少了12.2%、33.2%、61.1%.结果表明在预压缩阶梯通量法运行下,改性膜+氧化水TMP增长为缓慢, 抗污染性强.