pac四级逆流吸附—微滤组合工艺处理二级出水的试验研究

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1、PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺处理二级出水的试验研究ExperimentalStudyonTreatmentofSecondaryEffluentbyHybridProcessofPACFour-stageCountercurrentAdsorptionandMicrofiltration领域：环境工程作者姓名：李竞指导教师：顾平教授企业导师：朱高雄高级工程师天津大学环境科学与工程学院二零一五年十一月摘要课题组在前期研究中，开发了粉末活性炭（PAC）四级逆流吸附-微滤组合工艺去除反渗透浓水中的有机污染物。本研究将该工艺用于城

2、镇污水处理厂的深度处理，以较低的PAC投加量来实现二级出水中有机物浓度的降低。通过实验研究计算出了四级逆流吸附投炭量，确定了该工艺技术应用的基本参数和运行条件，缓解了膜污染问题。采用烧杯实验研究PAC对城镇污水处理厂二级出水中有机物的吸附特性，分别以DOC和UV254表征的有机物均较好地符合Langmuir吸附等温式，60min基本可达到吸附平衡。基于Langmuir吸附等温式，提出了PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺处理二级出水中有机物的计算方法，可用于预测PAC的投量以及处理出水中有机物浓度。设计了PAC四级逆流吸附-微滤组

3、合工艺处理二级出水的实验并验证了计算方法；结果表明，DOC去除率为50%时，组合工艺出水中DOC和UV254的实测值和计算值的相对误差分别为1.7%和4.9%。PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺可节约一定量的PAC：在DOC去除率为50%时，四级逆流吸附所需的PAC投量分别为二级逆流吸附和单级吸附的89.4%和68.3%。2试验存在严重的膜污染现象，处理水量达到691.2L/m时，膜比通量（SF）急剧下降了79.59%。基于对膜污染现象的分析，排除DOC及硬度污染是主要原因，浓差极化及滤饼层阻力占总膜阻力的70.3%，考虑PAC

4、及原水中悬浮物形成的滤饼层是SF迅速下降的原因。为了缓解膜污染现象，采用投加FeCl3的方式，利用絮凝作用，使PAC和水中悬浮物沉降地更加完全，降低滤饼层厚度。2结果表明：加入10mg/LFeCl3后，处理水量1209.6L/m，SF下降了49.90%；2加入20mg/LFeCl3后，处理水量1504.8L/m，SF下降了47.02%，此后SF继续缓慢地下降，反应器能够稳定运行。另外，FeCl3的投加对有机物处理效果有积极的作用，组合工艺中出水DOC和UV254的浓度均有不同程度的降低。关键词:粉末活性炭；二级出水；吸附等温线

5、；四级逆流吸附；微滤；膜污染ABSTRACTInpreviousstudiesofourgroup,PACfour-stagecountercurrentadsorption-microfiltrationhybridprocesshadbeendevelopedtoremovetheorganicpollutantsfromareverseosmosisconcentration,thishybridprocesswasusedforadvancedtreatmentoftheeffluentfromsewagetreatm

6、entplantinthisresearch.DecreasingconcentrationoforganicsinsecondaryeffluentrealizedwithlessdosageofPAC.ThedosageofPACdemandedbyfour-stagecountercurrentadsorptionwascalculatedthroughthejartestandthebasicparametersandrunningconditionsweredetermined.Themembranefoulingp

7、roblemwasalsobealleviated.Thejartestwasconductedfordescribingtheadsorptionbehaviorofpowderedactivatedcarbon(PAC)onorganicsinsecondaryeffluentfromamunicipalwastewatertreatmentplant.TheadsorptionbehaviorcharacterizedbyDOCorUV254fittedwellwithLangmuiradsorptionisotherm

8、,withapproximate60minutesforequilibrium.BasedonLangmuiradsorptionisotherm,calculationmethodofPACfour-stagecountercurrentadsorption-microfi