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混凝—动态膜深度处理印染废水试验研究

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第一章绪论

1.1我国纺织行业印染废水的特点

1.1.1印染废水的来源

1.1.2水质及水量

1.2印染废水处理技术的现状

1.3纺织行业印染废水回用技术的现状与发展

1.3.1印染废水回用处理技术的现状

1.3.2印染废水回用的发展方向

1.4膜分离技术

1.4.1膜分离技术的发展概况

1.4.2无机膜概述及应用

1.4.3动态膜概述及其应用

1.5课题的提出

1.5.1研究的目的和意义

1.5.2研究内容

参考文献

第二章动态膜的制备研究

2.1引言

2.2动态膜的理论分析

2.2.1动态膜的形成机理

2.2.2影响动态膜制备的因素分析

2.3实验材料和设备

2.3.1实验材料

2.3.2实验设备及运行

2.3.3测试项目及分析方法

2.4高岭土动态膜制备条件的探索

2.4.1正交试验设计

2.4.2数据分析

2.4.3试验结果讨论

2.5本章小结

参考文献

第三章水处理工艺运行条件的研究

3.1引言

3.2动态膜运行过程的理论分析

3.2.1吸附

3.2.2浓差极化

3.3运行条件的探索

3.3.1操作压力对渗透通量的影响

3.3.2错流速度对渗透通量的影响

3.3.3操作压力对过滤出水水质的影响

3.3.4错流速度对过滤出水水质的影响

3.4涂膜与未涂膜比较

3.5本章小结

参考文献

第四章预处理研究

4.1引言

4.2化学混凝法的基本原理

4.2.1胶体的稳定性

4.2.2混凝原理

4.2.3混凝过程

4.3实验材料、设备和方法

4.3.1实验材料和设备

4.3.2实验方法

4.4结果与讨论

4.4.1单投混凝剂对COD去除率的影响

4.4.2不同过滤方式的比较

4.5本章小结

参考文献

第五章膜污染机理探讨与清洗方法研究

5.1引言

5.2膜污染研究

5.2.1阻塞模型

5.2.2阻力模型

5.2.3膜污染物分析

5.3清洗方法研究

5.3.1不同清洗剂组合清洗的效果

5.3.2清洗方法的重复性考察

5.4本章小结

参考文献

第六章水回用的可行性分析

6.1引言

6.2水回用的可行性分析

6.2.1水质标准比较

6.2.2能耗比较

6.3本章小结

参考文献

第七章结论与建议

7.1结论

7.2建议

附录1:正交试验基本公式和概念

附录2:方案分析原理

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致谢

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摘要

本文针对印染废水急需深度处理和回用的现状,对混凝一动态膜过滤工艺深度处理印染废水二次出水进行了研究,为工程上应用提供参考。 以平均表面孔径约2μm的陶瓷膜为基质,高岭土为涂膜材料,运用正交试验对动态膜制备条件进行了优化,考察了涂膜粒径、涂膜浓度、涂膜时间及其两两间的交互作用,以及跨膜压差和错流速度对渗透通量和COD去除率的影响情况,使优化方案更加切合实际。经过方差分析计算和实验验证,动态涂膜的优化方案为涂膜粒径2μm、涂膜浓度0.7g/L,涂膜时间30min,跨膜压差0.1SPa,错流速度1m/s。经过对运行条件的探索,选择涂膜后处理二级出水的运行条件为操作压力0.1NIPa,,错流速度1.5wds。 对混凝剂预处理进行了研究,考察了不同混凝剂和不同过滤方式对渗透通量和出水水质的影响。实验结果表明,硫酸铝作为混凝剂的效果较好。不同处理方式中,就渗透通量而言,分体式混凝一动态膜过滤工艺最高,一体式混凝一动态膜过滤工艺次之;就COD去除率而言,一体式混凝一动态膜过滤工艺最高,动态膜过滤次之。综合分析评价了不同过滤方式的优劣,根据本工艺进水水质,采用一体式混凝一动态膜过滤工艺更合适。 对各种过滤方式的膜污染机理进行了比较研究:通过阻塞模型分析表明,直接过滤、动态膜和混凝一动态膜工艺在过滤初始阶段分别属于完全堵塞过滤、标准堵塞过滤和滤饼层过滤;通过阻力结构分析,得知混凝一动态膜过滤过程中可逆阻力是膜管总阻力的主要组成部分。经扫描电镜和ICP检测分析,基本确定混凝一动态膜过滤工艺的膜污染机理是污染物对动态膜孔的堵塞和膜面滤饼层的形成。考察了不同组合清洗方法的清洗效果,选择合适的清洗条件为低压高速气、水正冲(5min)-水反冲(5min)-1﹪NaC10(60min)。对混凝一动态膜过滤工艺而言,单经气、水正冲和水反冲的物理清洗就能使通量恢复80﹪以上,在工程上应用时可延长陶瓷膜管化学清洗的周期,节约运行成本。经反复运行和清洗,膜管通量恢复稳定在98﹪左右,说明采用混凝-动态膜过滤工艺能提高膜管的再生能力,延长膜管寿命。 对水的回用进行了可行性分析,通过水质监测和能耗比较,混凝-动态膜过滤工艺的出水能够满足印染前工序用水和生活杂用水的水质标准,且与未涂膜直接过滤相比,可以大大节省能耗,具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。

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