天天狠天天干,欧洲性大A级一级毛片免费视频,久久亚洲A无码精品色午夜麻豆,超碰在线观看播放

隨著飲用水水源污染的日趨嚴(yán)重以及新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施，對(duì)飲用水的凈化技術(shù)提出了新的要求。陶瓷超濾膜能有效去除微生物、懸浮物等污染物，提高出水水質(zhì)。20世紀(jì)80年代起，歐洲各國(guó)、美國(guó)、日本等開(kāi)始采用陶瓷膜進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的飲用水生產(chǎn)，保證了出水具有更好和更可靠的水質(zhì)，但我國(guó)尚未有大規(guī)模的陶瓷膜法引用水生產(chǎn)工藝及應(yīng)用。

混凝-膜過(guò)濾工藝在地表水凈化過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。Lerch等研究表明陶瓷膜凈化地表水能夠在恒通量80L/(㎡·h)下穩(wěn)定運(yùn)行。Li等發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)絮凝不僅可以將通量提高近2.5倍，同時(shí)濁度的去除率液可以由97.2%提高到99.5%。隋賢棟等認(rèn)為膜過(guò)濾的壓力與膜通量呈線(xiàn)性關(guān)系。Chellam等認(rèn)為在高跨膜壓差（△p）時(shí)濾餅會(huì)壓實(shí)，污染也會(huì)加劇。采用陶瓷膜處理地表水的研究較多集中在原水中有機(jī)物、操作模式等對(duì)膜污染及滲透性能的影響。因此，工藝條件的選擇和優(yōu)化能有效提高膜過(guò)濾的性能。

膜過(guò)濾的操作方式對(duì)膜過(guò)濾性能同樣存在較大的影響。Lee等發(fā)現(xiàn)恒通量和恒壓力2種操作方式獲得的結(jié)果相似。提高恒壓力過(guò)程的操作壓力或者提高恒通量過(guò)程的過(guò)濾通量則膜污染都會(huì)加速發(fā)生。大孔徑微濾膜在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生的膜污染主要以不可逆污染為主，因?yàn)樗械挠袡C(jī)物等極容易堆積在膜孔內(nèi)部。Chae等認(rèn)為外壓式比浸沒(méi)式產(chǎn)生的污染更嚴(yán)重，在外壓式過(guò)濾時(shí)產(chǎn)生濾餅的厚度和濾餅的壓縮程度都要大于浸沒(méi)式。因此，合適的操作條件可有效控制膜污染，提高滲透通量。

本文以興化橫涇河水為處理對(duì)象，研究陶瓷膜構(gòu)型、操作模式等對(duì)陶瓷膜過(guò)濾性能的影響。本研究陶瓷膜的連續(xù)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)可為陶瓷膜凈化地表水的工業(yè)化應(yīng)用提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 膜材料與膜組件

實(shí)驗(yàn)所用陶瓷膜采用恒壓力操作和恒通量操作模式。恒壓力操作使用膜孔徑分別為20、50、200和500nm的19通道陶瓷膜，膜面積均為0.1㎡。

1.2 主要分析儀器

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)原水和產(chǎn)品水的部分水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析。濁度采用美國(guó)HACH公司的2100N型濁度儀分析；pH采用上海雷磁有限公司的pHS-25型pH計(jì)分析；總有機(jī)碳（TOC）采用日本島津公司的TOC-VCPH型TOC分析儀分析；電導(dǎo)率采用上海雷磁有限公司的DDS-307型電導(dǎo)率儀分析；金屬離子濃度采用美國(guó)Perkin Elmer公司的OPTIMA 2000DV型等離子發(fā)射光譜儀分析；吸收254nm波長(zhǎng)紫外線(xiàn)的有機(jī)物（UV₂₅₄）含量采用上海棱光有限公司的GOLDS54型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分析。

1.3 工藝流程

實(shí)驗(yàn)采用預(yù)處理耦合陶瓷膜組合工藝對(duì)原水進(jìn)行深度凈化處理。預(yù)處理采用興化市自來(lái)水廠(chǎng)已有工藝，主要包括柵格、混凝和沉降過(guò)程。該過(guò)程先后投加Al₃Cl₃（25～30mg/L）、FeCl₃（15～20mg/L）2種絮凝劑，混凝沉降時(shí)間為30min，然后取沉淀池出水進(jìn)行陶瓷膜過(guò)濾制取成品水。

2 結(jié)果與討論

2.1 操作壓力對(duì)過(guò)濾性能的影響

在終端過(guò)濾的模式下，考察不同跨膜壓差（△p）對(duì)膜過(guò)濾擬穩(wěn)態(tài)通量（J）的影響。J與△p不呈線(xiàn)性關(guān)系，J隨△p增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，0.075MPa為壓力拐點(diǎn)。這是因?yàn)榛炷a(chǎn)生的絮狀物以及膜面形成的濾餅均具有可壓縮性，增大△p會(huì)使濾餅壓實(shí)，導(dǎo)致膜過(guò)濾阻力增大，滲透性能下降。由于原水中的有機(jī)物和Ca²⁺含量均比較高，而Ca²⁺又會(huì)同水中的有機(jī)物作用，形成更加致密的濾餅層。

2.2 膜孔徑對(duì)過(guò)濾性能的影響

在跨膜壓差為0.05MPa時(shí)，終端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾2種操作方式下，考察膜平均孔徑對(duì)地表水凈化過(guò)程的影響，連續(xù)過(guò)濾6h可以看出：在終端過(guò)濾下，平均膜孔徑為50、200和500nm的J大致相當(dāng)，均高于孔徑為20nm的陶瓷膜；錯(cuò)流過(guò)濾下，J隨著孔徑增大而增大。這是因?yàn)榻K端過(guò)濾時(shí)，膜污染嚴(yán)重，對(duì)孔徑＞50nm的陶瓷膜來(lái)說(shuō)，形成了相同阻力的污染層，且污染阻力占主導(dǎo)地位，孔徑為20nm的膜由于其自身膜阻力大于污染阻力，因此其J較小；而低膜面流速（0.5m/s）的錯(cuò)流過(guò)濾，由于流體帶走部分膜面的沉積物，使污染阻力發(fā)生變化，總體呈現(xiàn)出隨孔徑增大，總阻力下降的趨勢(shì)。比較終端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾，錯(cuò)流過(guò)濾膜J是終端過(guò)濾的1.5～2.2倍，因此對(duì)陶瓷膜處理地表水工藝來(lái)說(shuō)，保持膜面微錯(cuò)流有利于膜過(guò)濾的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 陶瓷膜構(gòu)型對(duì)操作壓差的影響

實(shí)驗(yàn)考察19通道陶瓷膜組件與蜂窩陶瓷膜組件的過(guò)濾性能，均采用內(nèi)壓終端式過(guò)濾方式，設(shè)定組件在恒通量100L/(㎡·h)下運(yùn)行，反沖洗周期為60min。

19通道陶瓷膜和蜂窩陶瓷膜的過(guò)濾性能比較如下：

隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，2種構(gòu)型陶瓷膜組件的跨膜壓差均呈增大趨勢(shì)，但19通道陶瓷膜組件的壓差增大幅度小，反沖洗可以使△p有一定的降低，但不能抑制壓差總體增長(zhǎng)趨勢(shì)。在相同條件下，蜂窩陶瓷膜組件的生產(chǎn)能力高于19通道構(gòu)型，水的回收率也高，這表明高裝填密度的組件產(chǎn)能高，但運(yùn)行穩(wěn)定性（△p增長(zhǎng)較快）略差。從總體工藝設(shè)計(jì)考慮，產(chǎn)能相同的情況下，蜂窩陶瓷膜組件構(gòu)成的整體設(shè)備占地面積小，更適合工業(yè)化應(yīng)用。

2.4 滲透通量對(duì)操作壓差的影響

水溫15℃時(shí)考察蜂窩陶瓷膜滲透通量（100、150和200L/(㎡·h)對(duì)跨膜壓差的影響。預(yù)設(shè)的滲透通量愈大，初始△p也愈大，這與Darcy定律相吻合，即滲透通量與△p成正比。當(dāng)滲透通量預(yù)設(shè)大于150L/(㎡·h)時(shí)，周期反沖洗的作用效果不明顯，這主要是在高滲透通量的情況下，濃差極化現(xiàn)象加重，導(dǎo)致反沖洗不能克服溶質(zhì)在膜面的積累，要保持通量不變只能升高△p，污染加重導(dǎo)致反沖洗水量加大，使得水回收率降低（僅為92%作用）。當(dāng)滲透通量為100L/(㎡·h)時(shí)，初始跨膜壓差較低，周期反沖洗效果較明顯，產(chǎn)水回收率較高（大于94%）。在相同運(yùn)行時(shí)間內(nèi)（660min），高滲透通量意味著高生產(chǎn)能力，但由于設(shè)定高滲透通量，意味著需要在較高的△p下操作，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)體系，3種通量的運(yùn)行過(guò)程中，壓差增大趨勢(shì)相當(dāng)，可以按滲透通量150L/(㎡·h)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

2.5 連續(xù)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果

蜂窩陶瓷膜組件在恒通量100L/(㎡·h)下連續(xù)運(yùn)行33d，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中水溫變化較大，從開(kāi)始運(yùn)行時(shí)水溫16℃降到5℃，陶瓷膜設(shè)備均能穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)溫度降低，△p變化幅度增大；當(dāng)水溫較高時(shí)，△p變化相對(duì)穩(wěn)定，上升的幅度較小。這表明水的溫度變化對(duì)過(guò)濾性能的影響不容忽視，因?yàn)楫?dāng)溫度變化時(shí)，體系黏度發(fā)生改變，導(dǎo)致過(guò)濾阻力發(fā)生變化，因此如果采用恒壓力操作就會(huì)出現(xiàn)不同季節(jié)水處理設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)能力亦不相同，夏季偏高，冬季偏低。

在恒通量運(yùn)行過(guò)程中，溫度改變△p，只要控制△p在許可的范圍內(nèi)，設(shè)備的處理能力是不會(huì)改變的。隨著膜組件運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，過(guò)濾過(guò)程中的可逆阻力即膜面形成的濾餅阻力可以通過(guò)周期正反沖洗有效去除，設(shè)備基本處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

2.6 水質(zhì)分析

實(shí)驗(yàn)對(duì)原水以及膜滲透出水水質(zhì)進(jìn)行分析比較，從比較結(jié)果得知：膜過(guò)濾不能去除水中的Ca²⁺和Mg²⁺，也不能降低水的電導(dǎo)率。膜對(duì)濁度的去除率可以維持在99%以上，對(duì)UV₂₅₄的去除率大于47.7%，但對(duì)TOC的去除率較低，這主要是因?yàn)榈乇硭械目傆袡C(jī)碳以相對(duì)分子質(zhì)量小于500的溶解有機(jī)物為主，主要依靠臭氧氧化或活性炭吸附等方法去除。膜過(guò)濾可以大幅降低水中的Fe³⁺和Al³⁺的含量，滲透液中的Fe³⁺和Al³⁺含量均低于國(guó)標(biāo)的要求，且未檢出Al³⁺。這一方面可以說(shuō)明作為絮凝劑加入的Al³⁺可以被膜完全截留，另一方面可以說(shuō)明Al₂O₃陶瓷膜錯(cuò)流不會(huì)溶出，可保證膜滲透出水的安全性。

3 結(jié)論

（1）終端過(guò)濾時(shí)，膜操作壓差應(yīng)小于0.075MPa，進(jìn)一步增大操作壓力不利于通量提高；在終端過(guò)濾時(shí)孔徑為50、200和500nm的陶瓷膜的滲透通量基本相當(dāng)，而錯(cuò)流過(guò)濾條件下，膜通量隨孔徑增大而增大。

（2）高裝填面積的蜂窩陶瓷膜比19通道陶瓷膜具有更大的優(yōu)勢(shì)，可降低設(shè)備投資成本，減少占地，提高水回收率，適宜工業(yè)化應(yīng)用。恒通量150L/(㎡·h)，微錯(cuò)流（0.5m/s）的膜過(guò)程能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）實(shí)驗(yàn)研究的混凝沉淀與陶瓷膜組合工藝能夠滿(mǎn)足自來(lái)水生產(chǎn)的需要，對(duì)地表水中濁度、Fe³⁺和Al³⁺等基本去除，對(duì)UV₂₅₄的去除率大于47.7%，不同孔徑的陶瓷膜出水水質(zhì)相差不大。陶瓷膜材料在水中不會(huì)溶出，保證了出水安全。